The use of foam as the fundamental

The use of foam as the fundamental physical element of V-SPA construction facilitates not only lightweight structure, but also their characteristic operational feature of utilizing vacuum as a primary power source. While conventional positive-pressure driven SPAs operate by converting inflation to a bending or linear profile through stretching of an elastic body, V-SPA operate as a result of the buckling and folding of a flexible structure induced by negative pressure. This difference affords two advantages for V-SPA in terms of efficiency as well as safety. The mode of deformation seen in V-SPA does not entail significant energy storage, which directly corresponds to a wastage of energy needed for activation, as well as a potential hazard in the case of sudden release upon actuator failure. Since the inflation of positive-pressure SPAs requires substantial elastic strain of its rubber structure, energy which is stored during activation can potentially discharge subsequent to a rupture, creating an abrupt and possibly dangerous impulsive shock to the system. In contrast, if a V-SPA is punctured during operation, it will simply cease to function, providing only the restoration force and passive stiffness of the remaining foam core which does not depend on maintaining internal vacuum. In addition, the possibility of failure caused by over-pressurization of typical SPAs is completely removed using vacuum as a power source because it is inherently limited by the environment from over-depressurization. Since the activation of a V-SPA depends on the reduction of its internal pressure, the greatest force and displacement which can be achieved will never exceed a bound imposed by the “maximum” input of zero pressure. This feature provides and additional layer of safety to vacuum-driven soft systems which serves to counter and protect against accidental or erroneous actuator commands, or the mechanical failure of subsystem components including valves and pressure regulators which could cause unintentional system behavior.

結果 (繁體中文) 1:

為V-SPA結構的基本物理元件的使用泡沫的便於不僅重量輕的結構，而且還利用真空作為主電源的它們的特徵操作特徵。雖然常規的正壓驅動的SPA通過彈性體的拉伸轉換到膨脹的彎曲或線性輪廓操作，V-SPA操作作為屈曲的結果和由負壓引起的柔性結構的折疊。這種差異，得到兩個優點為V-SPA在效率以及安全性方面。在V-SPA看到變形模式不涉及顯著能量存儲，這直接對應於所需的活化能的浪費，以及在致動器時失敗突然釋放的情況下的潛在危險。由於正壓的SPA充氣需要其的橡膠結構，其激活期間存儲可以潛在放電之後破裂能量的相當大的彈性應變，產生突然的和可能危險的脈衝衝擊該系統。相反，如果一個V-SPA在操作過程中刺破，它將簡單地停止功能，僅提供恢復力和剩餘的泡沫芯，其不依賴於維持內部真空的被動的剛度。此外，由典型的SPA的過壓發生故障的可能性是使用真空作為動力源，因為它固有地由環境從過減壓限於完全除去。由於V-SPA的激活取決於它的內部壓力的降低，可實現的最大動力和位移不能超過由零壓力“最大”輸入綁定的罰款。該特徵提供了與安全真空驅動的軟系統，其用於對抗和防止意外的或錯誤的致動器命令，或子系統組件的機械故障，包括閥和壓力調節器可能導致無意的系統行為的附加層。

結果 (繁體中文) 2:

使用泡沫作為V-SPA結構的基本物理元件，不僅有利於輕質結構，而且有利於利用真空作為主要電源的特點。傳統的正壓驅動 SPA 通過拉伸彈性體將膨脹轉化為彎曲或線性輪廓，而 V-SPA 則由於負壓引起的柔性結構的屈曲和折疊而運行。這種差異為 V-SPA 提供了效率和安全性的兩個優勢。V-SPA 中的變形模式不產生大量能量存儲，這直接對應于啟動所需的能量浪費，以及在執行器發生故障時突然釋放時存在潛在危險。由於正壓 SPA 的膨脹需要其橡膠結構的實質性彈性應變，因此在啟動過程中存儲的能量可能會在破裂後放電，從而造成突然的、可能危險的脈衝衝擊。系統。相反，如果 V-SPA 在操作過程中被刺穿，它將完全停止工作，僅提供剩餘泡沫芯的恢復力和被動剛度，而後者不依賴于保持內部真空。此外，使用真空作為電源完全消除了典型 SPA 過壓導致故障的可能性，因為它受到環境固有的過度減壓的限制。由於 V-SPA 的啟動取決於其內部壓力的減小，因此可實現的最大力和位移永遠不會超過"最大"輸入的零壓力所施加的約束。此功能為真空驅動的軟系統提供額外的安全層，用於應對和防止意外或錯誤的執行器命令，或子系統元件（包括閥門和壓力調節器）的機械故障可能導致無意的系統行為。

結果 (繁體中文) 3:

採用泡沫作為V-SPA結構的基本物理元件，不僅有利於結構的輕量化，而且有利於其利用真空作為一次電源的特點。傳統的正壓驅動SPA是通過彈性體的拉伸將膨脹轉化為彎曲或線性輪廓來實現的，而V-SPA則是由於負壓引起的柔性結構的屈曲和折疊而實現的。這種差异為V-SPA在效率和安全性方面提供了兩個優勢。在V-SPA中看到的變形模式並不意味著顯著的能量儲存，這直接對應於啟動所需能量的浪費，以及在執行機構故障時突然釋放的潜在危險。由於正壓水泡的膨脹需要其橡膠結構的大量彈性應變，啟動過程中儲存的能量可能在破裂後釋放，從而對系統造成突然的、可能是危險的脈衝衝擊。相反，如果V-SPA在操作過程中被刺穿，它將完全停止工作，僅提供剩餘泡沫芯的恢復力和被動剛度，而不依賴於保持內部真空。此外，典型SPAs因過壓而失效的可能性完全被真空作為動力源消除了，因為它固有地受到過壓環境的限制。由於V-SPA的啟動依賴於其內部壓力的降低，囙此所能達到的最大力和位移永遠不會超過零壓力的“最大”輸入所施加的界限。該特性為真空驅動的軟系統提供了額外的安全層，該軟系統用於抵抗和保護意外或錯誤的執行機構指令，或子系統部件（包括閥門和壓力調節器）的機械故障，這些故障可能導致非故意的系統行為。