論文の概要: Robust Silicone Pour Casting and Sensor Embedding Procedures for Soft Robotic Actuators
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.15422v1
- Date: Thu, 16 Jul 2026 19:53:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-20 17:56:52.691801
- Title: Robust Silicone Pour Casting and Sensor Embedding Procedures for Soft Robotic Actuators
- Title（参考訳）: ソフトロボットアクチュエータのロバストシリコーンポーリングとセンサ埋め込み
- Abstract要約: ソフトロボットは、環境との適応性と安全な相互作用を必要とするリハビリテーションや手術などの応用に適している。
本稿では,2部鋳造によるソフト空気圧アクチュエータのロバスト・リピータブル・スケーラブル化について述べる。
提案手法は内部の空洞詰まりを防止し,密閉を確実にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Soft robots are well-suited for applications such as rehabilitation and surgery that require adaptable and safe interaction with their environment. However, the challenges of reproducible and scalable fabrication of soft robots limit their real-world deployment. Various fabrication methods have been introduced, but many are labor-intensive and prone to human error. Therefore, traditional two-part pour casting remains an attractive option. This paper presents procedures for robust, repeatable, and scalable fabrication of soft pneumatic actuators using two-part pour casting. The presented methods prevent internal cavity clogging and ensure air-tight sealing. Additionally, a robust sensor embedding procedure for thin-film flex sensors is presented, which allows for accurate and repeatable data acquisition. Finite Element Modeling (FEM) of the soft actuator is performed to analyze stress and deformation from internal pressure loadings. Pneumatic actuation experiments with PID pressure control are performed. Automated image processing is used to calibrate the embedded flex sensor to bending angle measurements. Staircase and sinusoidal profile actuation experiments validate the performance of the fabricated actuator. Angle response experiments for the staircase input show repeatable performance, and the sinusoidal input shows a small amount of hysteresis consistent with viscoelastic response to pneumatic actuation of soft actuators. Simulated and real-world bending angles show comparable response. These methods provide a repeatable and robust fabrication procedure, validated across two operators and 24 successful fabrications, along with benchmark simulations and experimental testing. These benchmarks will enable more widespread adoption of soft robotics.
- Abstract（参考訳）: ソフトロボットは、環境との適応的で安全な相互作用を必要とするリハビリテーションや手術などの応用に適している。
しかし、再現可能でスケーラブルなソフトロボットの製作という課題は、実際の展開を制限している。
様々な製法が導入されたが、多くは労働集約的であり、人的ミスの傾向にある。
そのため、従来の2部鋳造は魅力的な選択肢である。
本稿では,2部鋳造によるソフト空気圧アクチュエータのロバスト・リピータブル・スケーラブル化について述べる。
提案手法は内部の空洞詰まりを防止し,密閉を確実にする。
さらに、薄膜フレキシブルセンサに対するロバストなセンサ埋め込み手順を提示し、正確かつ繰り返し可能なデータ取得を可能にする。
柔らかいアクチュエータの有限要素モデリング(FEM)を行い、内部圧力負荷から応力と変形を分析する。
PID圧力制御による空気圧作動実験を行う。
自動画像処理は、埋め込まれたフレキシブルセンサーを曲げ角度測定に校正するために用いられる。
ステアケースおよび正弦波プロファイルアクチュエータ実験は、製造アクチュエータの性能を検証した。
階段入力の角度応答実験は繰り返し性能を示し, 正弦波入力は, 柔らかいアクチュエータの空気圧アクチュエータによる粘弾性応答に整合した少量のヒステリシスを示す。
シミュレーションおよび実世界の曲げ角度は、同等の応答を示す。
これらの手法は、2つの演算子にまたがって検証され、24個の製造が成功し、ベンチマークシミュレーションと実験的なテストが可能である。
これらのベンチマークにより、ソフトロボティクスをより広く採用できるようになる。
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