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1厘米长的蜗牛机器人由灯供电

  • 机器人
  • 2019-08-12 14:19:01

波兰华沙大学物理系的研究人员使用液晶弹性体技术展示了一种生物启发的微型机器人,能够模仿自然规模的蜗牛和slu the的粘附运动。10毫米长的软机器人从激光束中收集能量,可以在水平表面上爬行,爬上垂直墙壁和倒置的玻璃天花板。

通过柔软的身体的行进变形来爬行是一种普遍的运动模式 - 从微观线虫到蚯蚓到腹足动物 - 跨尺度的动物使用它来在不同的,通常具有挑战性的环境中移动。特别是蜗牛使用粘液 - 一种光滑的含水分泌物 - 来控制它们的腹足和表面之间的相互作用。它们的粘合剂运动具有一些独特的性质:它可以用于不同的表面,包括木材,金属,玻璃,聚四氟乙烯(PTFE)或各种配置的沙子,包括倒置爬行。对于机器人来说,单个连续脚的低复杂性可以抵抗不利的外部条件和磨损,而与地面的持续接触可以提供高的抗故障能力。到目前为止,机器人中的粘合剂运动受限于具有机电驱动器的外部动力,厘米级演示器。

液晶弹性体(LCEs)是一种智能材料,可以在不同的刺激下展现出宏观,快速,可逆的形状变化,包括可见光照射。它们可以以微米级和毫米级的各种形式制造,并且通过分子定向工程,可以执行复杂的致动模式。

华沙大学研究员与中国苏州西交利物浦大学数学科学系的同事现已开发出一种基于液晶弹性体连续光机械响应的自然尺度软蜗牛机器人。执行器。机器人推进由软体的光诱导行进变形及其与人造粘液层(甘油)的相互作用驱动。机器人可以以每分钟几毫米的速度爬行,比同等大小的蜗牛慢50倍,也可以在垂直墙上,在玻璃天花板上和障碍物上爬行。

“尽管速度慢,需要持续润滑和低能效,我们的弹性体软机器人通过智能材料提供了对微机械的独特见解,也可能为研究粘合剂运动提供了一个方便的平台,”光子纳米结构设施负责人Piotr Wasylczyk说。在波兰华沙大学物理系领导这项研究。

研究人员已经展示了一种自然规模的光功率毛毛虫机器人,他们相信新一代智能材料以及新颖的制造技术将很快让他们能够探索更多的小型软机器人和微机械领域。

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