論文の概要: A Reconfigurable Fabric Based Pneumatic Actuator with Button Fastened Constraint Modules for Multi Mode Actuation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.11054v1
- Date: Thu, 08 Oct 2026 01:07:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-10 02:36:53.718966
- Title: A Reconfigurable Fabric Based Pneumatic Actuator with Button Fastened Constraint Modules for Multi Mode Actuation
- Title（参考訳）: マルチモードアクチュエータのためのボタン高速拘束モジュールを用いた再構成可能なファブリック型空気圧アクチュエータ
- Abstract要約: 本稿では,複数アクチュエータモード間の高速,ツールフリー,再利用可能なスイッチングを可能にする,再構成可能なファブリックベース空気圧アクチュエータを提案する。
単一のアクチュエータ本体上に低伸張拘束部を配置することにより,アクチュエータの再設計や分解を行うことなく,等方的展開,収縮,曲げ,ねじれの4つの動作モードを実現する。
実験では、伸長比1.2、最大曲げ角度約60度、ねじれ角度約90度を24kPaで示し、全モードにわたって10Nを超える遮断力を達成した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Soft pneumatic actuators are widely used in soft robotics. However, their actuation modes are typically fixed by internal chamber designs or reinforcements, making post fabrication reconfiguration difficult. This paper presents a reconfigurable fabric-based pneumatic actuator that enables rapid, tool free, and reusable switching among multiple actuation modes by attaching constraint fabric modules to a buttoned textile sleeve. By rearranging low-stretch constraint parts on a single actuator body, the proposed system realizes four actuation modes isotropic expansion, contraction, bending, and twisting without redesigning or disassembling the actuator.We further introduce an attachable capacitive fabric-based tactile sensor module that can be mounted at arbitrary locations on the actuator surface for task dependent contact sensing. Experiments demonstrated an elongation ratio of 1.2, a maximum bending angle of approximately 60 degrees, and a twisting angle of approximately 90 degrees at 24 kPa, while achieving blocking forces exceeding 10 N across all modes. The tactile sensor exhibited a monotonic, force-dependent increase in capacitance with low hysteresis (approximately 12%) and stable cyclic responses under preload. Finally, we constructed soft robotic arms composed of multiple actuators and demonstrated in situ motion reconfiguration for grasping by changing the attached constraint patterns. These results indicate that the proposed modular constraint and sensing framework improves the functional adaptability of fabric-based soft robots while preserving a simple, robust actuator structure.
- Abstract（参考訳）: ソフト空気圧アクチュエータはソフトロボティクスで広く使われている。
しかし、その作動モードは内部の室内設計や補強によって固定され、後付けの再構成が困難になる。
本稿では, ボタン状織物スリーブに拘束布モジュールを装着することにより, 複数のアクチュエータモード間の高速, ツールフリー, 再利用可能なスイッチングを可能にする, 再構成可能な布ベースの空気圧アクチュエータを提案する。
単一アクチュエータ体上に低伸張拘束部を配置することにより, アクチュエータを再設計・分解することなく, 等方的展開, 収縮, 曲げ, ねじれの4つの動作モードを実現し, さらに, タスク依存接触センシングのためのアクチュエータ表面上の任意の位置に装着可能な, 容量性ファブリックベースの触覚センサモジュールを導入する。
実験では、伸長比1.2、最大曲げ角度約60度、ねじれ角度約90度を24kPaで示し、全モードにわたって10Nを超える遮断力を達成した。
触覚センサは,低ヒステリシス (約12%) による単調, 力依存性の容量増加と, プリロード下での安定した循環応答を示した。
最後に,複数のアクチュエータで構成されたソフトロボットアームを構築し,アタッチメントパターンを変更して把握するためのその場動作再構成を実演した。
これらの結果から,本提案手法は,簡易で頑健なアクチュエータ構造を保ちながら,布ベースのソフトロボットの機能適応性を向上させることが示唆された。
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