格拉斯哥大學開發嵌入超拉伸應變傳感器的“毛 |
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通過無縫嵌入石墨糊基傳感器材料實現具有內在應變傳感的仿生蚱蜢和蚯蚓狀軟結構。開發的應變傳感器表現出創紀錄的可拉伸性(900%)和靈敏度(103至≈200和105在大約700%的線性應變)。通過在這些軟結構的末端加入微小的永磁體,還展示了磁驅動的蚱蜢和蚯蚓狀軟機器人的基于感官反饋的受控運動。所呈現的結果可能會促進軟機器人自感知的前景,并將該領域推向認知軟機器人。 科學家們說,能夠“感受”周圍環境的超彈性蠕蟲狀機器人可以在工業和假肢中找到應用。 格拉斯哥大學的一個工程師團隊開發了一種機器人,其運動形式受到蚱蜢和蚯蚓運動的啟發。他們的技術還可用于開發更逼真的假肢,或為機器人配備環繞和提起不規則形狀重物的能力。 該開發建立在格拉斯哥大學可彎曲電子和傳感技術(BEST)小組之前的研究的基礎上,該小組已經找到了將柔性電子嵌入可變形表面的新方法。 這種專業知識使他們能夠在蠕蟲狀機器人中構建內在應變傳感器,該機器人長約4.5厘米。它們覆蓋著由稱為Ecoflex的彈性塑料和團隊開發的石墨糊制成的“皮膚”。 連接在機器人管狀體兩端的微型永磁體有助于它們沿著金屬表面移動。他們皮膚中的傳感器通過測量石墨糊的電阻來幫助他們“感知”與身體相關的運動,石墨糊的電阻隨著機器人身體的膨脹而變化。當阻力達到預設的最大值時,身體再次收縮,向前移動。 格拉斯哥大學詹姆斯瓦特工程學院的RavinderDahiya教授領導了開發該系統的BEST小組。 Dahiya教授說:“本體感覺是許多生物生命形式的重要特征,長期以來,科學家一直受到啟發,試圖開發模仿這種能力的工程系統。 “我們的仿生機器人是朝著創造柔軟、靈活的機器人系統邁出的一步,該系統能夠實現大自然在蟯蟲和蚯蚓中創造的無限運動方向。 “像這樣的軟機器人通過無縫嵌入的可拉伸傳感器適應周圍環境的能力可以幫助自主機器人更有效地在最具挑戰性的環境中導航。” 該團隊的論文題為“Bioinspired Inchworm and Earthworm like Soft Robots with Intrinsic Strain Sensing”,發表在Advanced Intelligent Systems 上。 |
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