| 格拉斯哥大學(xué)開發(fā)嵌入超拉伸應(yīng)變傳感器的“毛 |
| 來(lái)源: | 發(fā)布時(shí)間:1632115051 | 瀏覽次數(shù)：
|
通過(guò)無(wú)縫嵌入石墨糊基傳感器材料實(shí)現(xiàn)具有內(nèi)在應(yīng)變傳感的仿生蚱蜢和蚯蚓狀軟結(jié)構(gòu)。開發(fā)的應(yīng)變傳感器表現(xiàn)出創(chuàng)紀(jì)錄的可拉伸性(900%)和靈敏度(103至≈200和105在大約700%的線性應(yīng)變）。通過(guò)在這些軟結(jié)構(gòu)的末端加入微小的永磁體，還展示了磁驅(qū)動(dòng)的蚱蜢和蚯蚓狀軟機(jī)器人的基于感官反饋的受控運(yùn)動(dòng)。所呈現(xiàn)的結(jié)果可能會(huì)促進(jìn)軟機(jī)器人自感知的前景，并將該領(lǐng)域推向認(rèn)知軟機(jī)器人。
科學(xué)家們說(shuō)，能夠“感受”周圍環(huán)境的超彈性蠕蟲狀機(jī)器人可以在工業(yè)和假肢中找到應(yīng)用。
格拉斯哥大學(xué)的一個(gè)工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種機(jī)器人，其運(yùn)動(dòng)形式受到蚱蜢和蚯蚓運(yùn)動(dòng)的啟發(fā)。他們的技術(shù)還可用于開發(fā)更逼真的假肢，或?yàn)闄C(jī)器人配備環(huán)繞和提起不規(guī)則形狀重物的能力。
該開發(fā)建立在格拉斯哥大學(xué)可彎曲電子和傳感技術(shù)(BEST)小組之前的研究的基礎(chǔ)上，該小組已經(jīng)找到了將柔性電子嵌入可變形表面的新方法。
這種專業(yè)知識(shí)使他們能夠在蠕蟲狀機(jī)器人中構(gòu)建內(nèi)在應(yīng)變傳感器，該機(jī)器人長(zhǎng)約4.5厘米。它們覆蓋著由稱為Ecoflex的彈性塑料和團(tuán)隊(duì)開發(fā)的石墨糊制成的“皮膚”。
連接在機(jī)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(dòng)。他們皮膚中的傳感器通過(guò)測(cè)量石墨糊的電阻來(lái)幫助他們“感知”與身體相關(guān)的運(yùn)動(dòng)，石墨糊的電阻隨著機(jī)器人身體的膨脹而變化。當(dāng)阻力達(dá)到預(yù)設(shè)的最大值時(shí)，身體再次收縮，向前移動(dòng)。
格拉斯哥大學(xué)詹姆斯瓦特工程學(xué)院的RavinderDahiya教授領(lǐng)導(dǎo)了開發(fā)該系統(tǒng)的BEST小組。
Dahiya教授說(shuō)：“本體感覺(jué)是許多生物生命形式的重要特征，長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家一直受到啟發(fā)，試圖開發(fā)模仿這種能力的工程系統(tǒng)。
“我們的仿生機(jī)器人是朝著創(chuàng)造柔軟、靈活的機(jī)器人系統(tǒng)邁出的一步，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)大自然在蟯蟲和蚯蚓中創(chuàng)造的無(wú)限運(yùn)動(dòng)方向。
“像這樣的軟機(jī)器人通過(guò)無(wú)縫嵌入的可拉伸傳感器適應(yīng)周圍環(huán)境的能力可以幫助自主機(jī)器人更有效地在最具挑戰(zhàn)性的環(huán)境中導(dǎo)航。”
該團(tuán)隊(duì)的論文題為“Bioinspired Inchworm and Earthworm like Soft Robots with Intrinsic Strain Sensing”，發(fā)表在Advanced Intelligent Systems 上。 |
|
