論文の概要: Design and Characterization of a Limb Encircling Actuator
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.13337v1
- Date: Tue, 14 Jul 2026 23:53:24 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-16 16:39:12.606414
- Title: Design and Characterization of a Limb Encircling Actuator
- Title（参考訳）: リム循環アクチュエータの設計と特性評価
- Abstract要約: 下肢のパワーを持つ外骨格は運動量と機能を大幅に改善した。
ほとんどのデザインでは、脚の側面、または腰や背中の後方に可動部品を配置する。
我々は,Lum-Encircling Actuator (LEA)を開発し,その電気機械的特性を特徴とした。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.8431600219151505
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Lower-limb powered exoskeletons have demonstrated substantial improvements in mobility and function, but most designs place actuation components lateral to the legs or remotely at the waist or back. These configurations often extend beyond the body's natural envelope, making devices intrusive in everyday use and potentially limiting societal adoption. We posit that rethinking actuation geometry could enable exoskeletons that conform more closely to the body. Here, we explored an actuation layout in which the actuator encircles the limb in a plane orthogonal to the limb axis, potentially reducing its spatial footprint around the body. We developed the Limb-Encircling Actuator (LEA) and characterized its electromechanical properties using a custom-built testbed. The LEA also features a novel radial bearing layout with potential as a lightweight or lower-cost alternative to traditional large-diameter bearings. The actuator achieved a continuous torque density of 7.5 Nm/kg with a mass of 894 g. Despite this high torque density and innovative layout, the system remained difficult to contain close to the body. These results highlight opportunities and challenges in limb-encircling actuation and provide insights into torque-dense exoskeleton designs that could integrate more readily into everyday apparel if challenges in actuator sizing and geometry are overcome.
- Abstract（参考訳）: 下肢駆動のエクソスケルトンは機動性と機能を大幅に向上させたが、ほとんどの設計では脚の側面や腰や背中の後方に可動部品を配置している。
これらの構成は、しばしば身体の自然の封筒を超えて拡張され、デバイスが日常の使用に侵入し、社会的採用を制限する可能性がある。
運動幾何学を再考することで、体により密接に適合する外骨格を実現できると仮定する。
ここでは, アクチュエータが四肢軸に直交する平面を囲み, 体周囲の空間的フットプリントを減少させるアクチュエータ配置について検討した。
我々は,Lum-Encircling Actuator (LEA)を開発し,その電気機械的特性をカスタムメイドテストベッドを用いて評価した。
LEAはまた、従来の大径軸受に代わる軽量または低コストの代替として、新しい半径軸受レイアウトを特徴としている。
アクチュエータは 7.5 Nm/kg の連続的なトルク密度と 894 g の質量を達成した。
この高いトルク密度と革新的なレイアウトにもかかわらず、システムは体に近いものを含めることが困難であった。
これらの結果は、四肢を囲む運動の機会と課題を強調し、アクチュエータサイズと幾何学の課題が克服された場合、より容易に日常のアパレルに統合できるトルクセンスエクソスケルトンの設計に関する洞察を提供する。
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