بدلة ظاهرة خفيفة الوزن لتقويم الكاحل قابلة للتعديل باستخدام سبائك الذاكرة الشكلية

الغرض من هذه الورقة هو تنسيق كثافة الطاقة بشكل فعّال لتتناسب مع متطلبات التطبيق باستخدام محرك صغير قدر الإمكان. لذلك، تقدم هذه الورقة سبائك الذاكرة الشكلية لتصميم عناصر متغيرة الصلابة. في الوقت نفسه، تهدف هذه الورقة أيضًا إلى حل مشكلة عدم إمكانية تركيب أجهزة الاستشعار على سبائك الذاكرة الشكلية بسبب قيود الحجم. التصميم/المنهجية/الاقتراب تقدم هذه الورقة التصميم، والنمذجة، وعملية التحكم لبدلة كاحل سلبية ذات صلابة متغيرة، من خلال تعديل صلابة المفاصل باستخدام سبائك الذاكرة الشكلية (SMA). تساعد هذه البدلة الابتكارية الكاحل البشري من خلال تعديل الضغط المسبق للمكونات المرنة بواسطة SMA، وبالتالي ضبط الصلابة الكلية لبدلة الكاحل. في الوقت نفسه، تبني هذه الورقة نموذجًا رياضيًا لـ SMA لتحقيق وظيفة تعديل ديناميكي للصلابة. النتائج استخدام SMA كقوة دافعة لتعديل الصلابة في البدلات السلبية يقدم عدة مزايا مميزة، بما في ذلك كثافة طاقة مرتفعة، قابلية البرمجة، سرعة استجابة سريعة وتصميم هيكلي مبسط. خلال عملية التحقق التجريبية، نفذت هذه البدلة الخاصة بالكاحل، المجهزة بصلابة متغيرة، بشكل بارع إجراءات مثل القرفصاء والمشي، حيث يمكنها زيادة صلابة المفصل بشكل فعال بمقدار 0.2 Nm/درجة. الأصالة/القيمة مساهمة هذه الورقة هي تقديم SMA لتعديل الصلابة بشكل فعّال لضبط كثافة الطاقة لتتناسب مع متطلبات التطبيق. في الوقت نفسه، تبني هذه الورقة نموذجًا رياضيًا لـ SMA لتحقيق وظيفة تعديل ديناميكي للصلابة.