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Este artículo estudia el diseño de una unidad básica de ejecución biónica de cuerpo blando neumático con combinación suave-rígida, la cual puede ser utilizada como actuador para robots de cuerpo blando neumáticos y manipuladores de cuerpo blando. Este estudio está inspirado en las características estructurales y mecanismo de movimiento de los músculos biológicos, combinados con la hiperelasticidad no lineal del gel de sílice y la inserción de una estructura delgada de resorte de hoja en la capa no retráctil. Se utilizan análisis de superficie de respuesta y algoritmo de simulación numérica para determinar la combinación óptima de parámetros de dimensión estructural tomando el ángulo de flexión de salida máximo de la unidad de ejecución básica como objetivo de optimización. Basado en el modelo constitutivo de tercer orden de Ogden, se establece el modelo de análisis de deformación de la unidad de ejecución básica. El modelo físico de la unidad de ejecución básica biónica de cuerpo blando neumático se prepara mediante impresión 3D, deposición de forma, litografía suave y otros métodos de procesamiento. Finalmente, se prueban las características de movimiento y dinámica del modelo físico a través de experimentos y análisis de resultados, obteniendo curvas y fórmulas empíricas que describen las características de movimiento y dinámica de la unidad de ejecución básica. Se comparan los errores relevantes con el modelo de análisis de deformación de la unidad de ejecución para verificar la viabilidad y efectividad del diseño de la unidad de ejecución básica biónica de cuerpo blando neumático. Los métodos de investigación, proceso de investigación y resultados anteriores pueden proporcionar una referencia para la investigación e implementación de robots de cuerpo blando neumáticos e hidráulicos y actuadores de agarre de manipuladores de cuerpo blando.
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