Development of multi-module artificial muscle using hybrid actuator

Other Title(s)

تصميم عضلة اصطناعية متعددة الوحدات باستخدام المحرك الهجين

Joint Authors

Hamdi, Hind Mahmud
Abd al-Wahhab, Sabirin Abd Allah
Awad, Muhammad Ibrahim

Source

Journal of al Azhar University : Engineering Sector

Issue

Vol. 15, Issue 57 (31 Oct. 2020), pp.1178-1198, 21 p.

Publisher

al-Azhar University Faculty of Engineering

Publication Date

2020-10-31

Country of Publication

Egypt

No. of Pages

21

Main Subjects

Mechanical Engineering

Topics

Abstract AR

تعتبر العضلات البیولوجیة محركا ملهما للباحثین فی مجال الروبوتات الحیویة.

یتم تحلیل وحدة البناء الرئیسیة للعضلة و القسیم العضلی و دراسة دورة الطاقة لمحاكاة سلوك مكونات العضلات على المستوى الجزئی لتحسین أداء المشغل و كفاءته.

تم تصمیم محرك المواد الهجین الذی تم تطویره حدیثا باستخدام مجموعة من المركبات المعدنیة البولیمریة الأیونیة و الهیدروجیل لیحاكی أداء القسیم عضلی باستخدام انحرافات مختلفة.

یتم ترتیب الوحدة المقترحة فی شكلین مختلفین و یتم فحص الأداء للعمل دفعة واحدة أو للعمل فی تسلسل.

تم اقتراح نموذج الفیزیائی وتم اشتقاق نموذج الریاضی للمشغل و صیاغته باستخدام محاكاة الماتلاب تظهر نتائج الترتیبات المقترحة تحسنا فی تضخیم القوة و الإزاحة بمقدار ثلاث مرات بالنسبة للوحدة الفردیة.

أیضا یظهر العمل فی تسلسل نتائج واعدة للعمل بفعالیة لمحاكاة أداء العضلات.

Abstract EN

Biological muscle is considered an inspiring actuator for the researchers in the field of biorobots.

The main building unit of a muscle, sarcomere, and the study of its energy cycle is analyzed to mimic the micro-level muscle components' behavior to improve actuator performance and efficiency.

A newly developed hybrid material actuator is designed using a combination of Ionic Polymeric Metallic Composites and hydrogel to behave like the sarcomere with different deflection types.

The proposed module is arranged in two different configurations and performance is investigated for working at once or working in sequence.

A physical model is proposed, and a mathematical model of the actuator is derived and formulated using MATLAB Simulink.

The proposed arrangements show an improvement in force and displacement magnification of three times relative to the single module.

Also, working in a sequence shows promising results to work effectively to simulate muscle performance for motion profiles.



American Psychological Association (APA)

Hamdi, Hind Mahmud& Abd al-Wahhab, Sabirin Abd Allah& Awad, Muhammad Ibrahim. 2020. Development of multi-module artificial muscle using hybrid actuator. Journal of al Azhar University : Engineering Sector،Vol. 15, no. 57, pp.1178-1198.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1009648

Modern Language Association (MLA)

Hamdi, Hind Mahmud…[et al.]. Development of multi-module artificial muscle using hybrid actuator. Journal of al Azhar University : Engineering Sector Vol. 15, no. 57 (Oct. 2020), pp.1178-1198.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1009648

American Medical Association (AMA)

Hamdi, Hind Mahmud& Abd al-Wahhab, Sabirin Abd Allah& Awad, Muhammad Ibrahim. Development of multi-module artificial muscle using hybrid actuator. Journal of al Azhar University : Engineering Sector. 2020. Vol. 15, no. 57, pp.1178-1198.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-1009648

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

-

Record ID

BIM-1009648