大規模にアドレス可能なアクチュエーターの大規模配列を制御するためのスケーラブルな流体マトリックス回路

空気圧で動くソフトロボットデバイスの基本的な課題は、要求されるエレクトロメカニカルバルブがかさばり高価であるため、各アクチュエートされた自由度を制御するための流体制御システムのスケーラビリティです。以前の解決策は、流体システムの再プログラム可能性および/または帯域幅を妥協していました。本論文では、限られた数のエレクトロメカニカルバルブを使用して多くの() アクチュエーターを独立に制御できる流体サブシステム、流体マトリックス回路（FMC）について説明し、モデル化します。基本単位である流体論理モジュール（FLM）は、そこを通る質量流量の状態に基づいて双方向の圧力信号（真空または正圧）を生成します。したがって、アレイに統合されたFLMのアレイを使用して、空気圧アクチュエーターの配列を個別にアドレス指定でき、マトリックスの各行および列を介して質量流を切り替えるためのエレクトロメカニカルバルブがあります。その結果得られるリフレッシュレートは、以前のアプローチよりも桁違いに速いです。流体形状ディスプレイやウェアラブル触覚ベストを含むアプリケーションのために、10のエレクトロメカニカルバルブを使用して25のアクチュエーターを制御できるプロトタイプFMCと共にこの概念が示されています。このアプローチにより、スケーラブルな制御ハードウェアを備えたより複雑で洗練されたソフトロボットデバイスが可能になるかもしれません。