The simple hinge actuator and struc

The simple hinge actuator and structures mentioned above can only change from the folded state to the deployed state while the full inverse transformation is not possible. This is due to the required length of the actuator to obtain a full range of actuation from the deployed state to the folded state being longer than the limited length of the actuator. Based on our previous studies of hinge actuators, both the length of the flexible hinge and the length of the rigid segments should also be long to maximize the deformation, which is not possible with a limited length. To solve this problem, single loop modules composed of multiple hinged structures are presented that are capable of both deploying and folding transformations. The hinged structures are connected together at each ends using passive mechanical revolute joints to form a single loop module that can switch between the folded and unfolded states with a smaller available range of motion from the hinge structures. Two planar single-loop modules are proposed with hexagonal and quadrilateral shapes. The hexagonal module consists of a six-bar mechanism with six revolving joints and three DOFs where two actuators with two hinges each form an hexagonal structures in the deployed state and a small structure in the folded state (Fig. 4A,E). Although the structure has redundant actuation such that the number of hinge with actuation is more than the DOFs of the structure, since the structure is symmetric it can be smoothly and symmetrically deployed and folded when both actuators are simultaneously deformed (Fig. 4B). A four-bar mechanism with four revolving joints has a single DOF, so a quadrilateral module built using two compliant hinge structures similarly provides a single DOF resulting in a simpler single-loop module. However, the deformation is asymmetrical unlike the hexagonal single loop module. The developed quadrilateral module has one compliant hinge structure without SMA wires embedded in the matrix and one with two embedded SMA wires to generate the deploying and folding bending deformations (Fig. 4C,E). Then, the two hinge structures are connected using passive mechanical revolute joints to form a single-loop module. When the hinges are in the low stiffness state, actuating SMA-1 will result in the module being deployed and actuating SMA-2 will result in folding of the module, and both the deployed and folded configurations can be kept without energy consumption when the hinges are in the high stiffness state (Fig. 4D).

Kết quả (Việt) 1:

Chấp hành đơn giản bản lề và các cấu trúc đã đề cập ở trên có thể chỉ thay đổi từ trạng thái gấp cho nhà nước được triển khai trong khi biến đổi nghịch đảo đầy đủ là không thể. Điều này là do chiều dài yêu cầu của chấp hành để có được đầy đủ đáp từ các tiểu bang đã triển khai trạng thái gập dài hơn chiều dài giới hạn của thiết bị truyền động. Dựa trên chúng tôi nghiên cứu trước đây của thiết bị thi hành bản lề, cả hai độ dài của bản lề linh hoạt và độ dài của các phân đoạn cứng cũng nên dài để tối đa hóa biến dạng là không thể với chiều dài giới hạn. Để giải quyết vấn đề này, vòng lặp đơn các mô-đun bao gồm nhiều công trình giàn được trình bày rằng có khả năng triển khai và gấp biến đổi. Cấu trúc giàn được kết nối với nhau tại mỗi kết thúc bằng cách sử dụng thụ động khớp cơ khí revolute để tạo thành một mô-đun duy nhất vòng lặp có thể chuyển đổi giữa các tiểu bang gấp và mở ra với một phạm vi nhỏ hơn có sẵn của các chuyển động từ các cấu trúc bản lề. Hai mô-đun vòng lặp đơn phẳng được đề xuất với hình dạng hình lục giác và Tứ giác. Các mô-đun hình lục giác gồm sáu thanh cơ chế với sáu xoay khớp và ba DOFs nơi hai xi-lanh với hai bản lề mỗi tạo thành một cấu trúc lục giác nước được triển khai và một cấu trúc nhỏ ở trạng thái gập (hình 4A, E). Mặc dù cấu trúc này có thừa đáp như vậy mà số lượng các bản lề với đáp là hơn DOFs của cấu trúc, kể từ khi các cấu trúc đối xứng nó có thể được thông suốt và đối xứng được triển khai và xếp khi cả hai thiết bị thi hành cùng một lúc bị biến dạng (hình 4B). A 4-bar cơ chế với khớp xoay bốn có một DOF duy nhất, do đó tứ giác mô-đun được xây dựng bằng cách sử dụng hai bản lề tương thích cấu trúc tương tự như cung cấp một DOF duy nhất dẫn đến một mô-đun đơn-vòng lặp đơn giản. Tuy nhiên, biến dạng là không đối xứng không giống như các mô-đun hình lục giác duy nhất vòng. Các mô-đun tứ giác phát triển có một cấu trúc phù hợp bản lề mà không SMA dây nhúng vào ma trận và một với hai nhúng SMA dây để tạo ra sự triển khai và gấp biến dạng uốn (hình 4 c, E). Sau đó, các cấu trúc hai bản lề được kết nối bằng cách sử dụng thụ động khớp cơ khí revolute để tạo thành một mô-đun vòng lặp đơn. Khi bản lề tiểu bang thấp độ cứng, actuating SMA-1 sẽ kết quả trong các mô-đun được triển khai và actuating SMA-2 sẽ cho kết quả gấp của các mô-đun, và cả hai được triển khai và gấp các cấu hình có thể được giữ mà không tiêu thụ năng lượng khi bản lề ở tiểu bang cao độ cứng (hình 4 d).

Kết quả (Việt) 2:

Các thiết bị truyền động bản lề đơn giản và cơ cấu nêu trên chỉ có thể thay đổi từ trạng thái gập sang nhà nước triển khai trong khi biến đổi nghịch đảo toàn là không thể. Điều này là do chiều dài yêu cầu của các cơ cấu chấp hành để có được đầy đủ các dẫn động từ trạng thái triển khai tới các nhà gấp là dài hơn chiều dài hạn chế của thiết bị truyền động. Dựa trên các nghiên cứu trước đây của chúng ta về cơ cấu chấp hành bản lề, cả chiều dài của bản lề linh hoạt và độ dài của các đoạn cứng cũng nên có thời gian để phát huy tối đa sự biến dạng, đó là không thể với một chiều dài hạn chế. Để giải quyết vấn đề này, các module tuyến duy nhất bao gồm nhiều bản lề cấu trúc được giới thiệu có khả năng biến đổi cả hai triển khai và gấp nếp. Các cấu trúc có bản lề được kết nối với nhau tại mỗi đầu sử dụng thụ động khớp revolute cơ khí để tạo thành một mô-đun tuyến duy nhất mà có thể chuyển đổi giữa các bang gấp lại và mở ra với một phạm vi nhỏ hơn có sẵn của chuyển động từ cơ cấu bản lề. Hai mô-đun vòng lặp đơn phẳng được đề xuất với hình lục giác và tứ giác. Các mô-đun hình lục giác bao gồm một cơ chế sáu thanh với sáu khớp quay và ba DOFs nơi hai thiết bị truyền động với hai bản lề mỗi hình thành một cấu trúc lục giác trong tình trạng triển khai và một cấu trúc nhỏ ở bang gấp (4A. Fig, E). Mặc dù cấu trúc có đẩy đủ dự phòng như vậy mà số lượng bản lề với đẩy đủ hơn các DOFs của cấu trúc, từ cấu trúc đối xứng là nó có thể được thông suốt và đối xứng triển khai và gấp lại khi cả hai thiết bị truyền động được đồng thời bị biến dạng (Hình. 4B). Một cơ chế bốn thanh với bốn khớp quay có DOF duy nhất, do đó, một mô-đun tứ giác xây dựng sử dụng hai cơ cấu bản lề phù tương tự cung cấp một DOF đơn dẫn đến một mô-đun vòng lặp đơn đơn giản hơn. Tuy nhiên, sự biến dạng không đối xứng không giống như các mô-đun tuyến duy nhất hình lục giác. Các mô-đun tứ giác phát triển có một cấu trúc phù hợp bản lề mà không cần dây SMA nhúng trong ma trận và một với hai dây SMA nhúng để tạo ra các triển khai và gấp biến dạng uốn (Hình. 4C, E). Sau đó, hai cơ cấu bản lề được kết nối sử dụng thụ động khớp revolute cơ khí để tạo thành một mô-đun vòng lặp đơn. Khi các bản lề trong trạng thái độ cứng thấp, dẫn động SMA-1 sẽ dẫn đến các mô-đun được triển khai và gạt SMA-2 sẽ cho kết quả gấp của các mô-đun, và cả các cấu hình triển khai và gấp có thể được lưu giữ mà không tiêu thụ năng lượng khi các bản lề đang ở trong trạng thái độ cứng cao (Hình. 4D).