微米和纳米科技材料

我国科学家研发出能够自愈的“柔性机器人” 助力柔性制造

近年来,机器人行业涌现出了一大批奇形怪状的、未来感十足的机器人。比如柔性智能驱动器,它无需通过繁琐的能量转化装置就可实现将光、电、热、湿度等外部能量直接转化为器件本身的机械变形。详情一起来了解!

新型光驱动跳跃机器人诞生

近期,合肥工业大学与中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所合作模拟人类“弹指”动作成功研发出了一种新型光驱动跳跃机器人。

我国科学家研发出能够自愈的“柔性机器人” 助力柔性制造

这种“柔性机器人”采用新型纳米材料器件制成,利用光线照射可跳跃至自身高度5倍以上,并伴随空中翻滚动作。

目前,该研究成果已发表在国际重要学术期刊《先进功能材料》上。

高灵活性、可变形性和能量吸收性

据悉,对于目前研究较多的双层结构驱动器而言,虽然已经实现弯曲、扭曲等多种变形形式,也应用到仿生机械手、爬行机器人等领域,但要实现快速大变形、多刺激源响应以及模拟跳跃、飞行等复杂动作仍面临挑战。

我国科学家研发出能够自愈的“柔性机器人” 助力柔性制造

而合肥工业大学与中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所设计制备了一种具有卷曲形状的碳纳米管聚合物双层薄膜驱动器。它可在低电压以及光照射下产生从管状到平直形状的快速大变形,外部刺激撤除后还能恢复原始形状,利用这种新型纳米管,研究人员制作了一种“柔性机器人”。

该机器人的首尾两端用聚合物的驱动器配合,在光照条件下,这种机器人可以进行跳跃等自主操作,高度达到了本身身高的五倍以上。其不但能在空中进行翻滚、变形等动作,还可通过改变照射到其身上的光线方向。

在智能仿生等领域有广泛应用前景

传统跳跃机器人需要通过弹簧、齿轮等一系列结构设计来积累、存储和快速释放能量从而实现跳跃运动,而通过柔性仿生智能驱动材料器件模拟“弹指”这一日常行为,为实现跳跃运动提供了一种全新的方式。

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此外,柔性机器人的特性还包括材料的柔软性、优良的环境适应性、超强的安全性、良好的人机互动性等。

据了解,目前,该研究所以该驱动器为基础,又进一步研发了光驱动及电驱动爬行机器人、抓取物体的仿生机械手,以及能在太阳光照射下绽开的“仿生花朵”等系列智能器件。未来 ,这一成果在智能仿生、柔性传感等领域具有广泛应用前景。

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