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注射刺激的软机器人蜘蛛

导读 软机器人领域继续看到大量的新材料和设备。软机器人技术是创造能够执行传统机器人的机械功能的材料的技术,而不需要诸如齿轮,关节,活塞等...

软机器人领域继续看到大量的新材料和设备。软机器人技术是创造能够执行传统机器人的机械功能的材料的技术,而不需要诸如齿轮,关节,活塞等多个部件。换句话说,在刺激时可以改变形状的材料,类似于生物组织比如肌肉。

这种机器人的主要驱动力之一是希望将这种机器部署在当前难以接近的地方,例如人体,用于临床目的,以及其他难以接近的环境。这些应用程序当然存在尺寸限制,到目前为止,软机器人已经设法降到厘米级,但到目前为止,毫米级仍然遥不可及。

来自波士顿大学的Tommaso Ranzani教授以及哈佛大学Wyss生物启发工程研究所和加州大学圣克鲁兹分校的同事开发了一种多层机器人澳大利亚孔雀蜘蛛,他们称之为“可重构气动的微流体折纸” / hydraulic“,或MORPH,系统。这个系统的折纸部分是平面,如下图所示,详细描述了设备的精彩结构,仿佛可以想象,它可以用折叠纸制成。

该图还示出了在注入引起的自折叠之后软“蜘蛛”从2D结构变为3D结构的功能。

蜘蛛完全由硅树脂制成,内置12层,整个结构都有通道。当流体注入这些通道时,压力的积累允许多种仿生运动;蜘蛛的腿可以在臀部或膝盖处伸直 - 当压力减轻时,腿部会弯曲。下颚也能够移动,并模仿真实的蜘蛛,腹部也有类似的通道,允许它上下移动。这在以下两个视频中进行了演示。

这种软机器人蜘蛛的主要好处是不需要电输入,这是其他软机器人材料的常见刺激。这种新颖的MORPH技术有望为一系列软设备铺平道路,这些设备能够在当前难以接近而不会造成损坏或过度侵入的空间中执行复杂而复杂的任务。

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