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浙江大学张超/邹俊《自然·通讯》定制用于机器人的自修复软泵(软机器人)

时间:2021-04-15 来源:高分子材料科学 阅读:4537

【科研摘要】


软材料的最新进展使机器人能够拥有更安全的人机交互方式和自适应运动,然而,开发通用驱动动力源仍然存在重大挑战,这些通用动力源可以在非受限应用中实现促动,速度,便携性和可靠性之间的性能折衷。最近,浙江大学张超副研究员和邹俊教授介绍一类全软电子泵,它们利用电能通过电子和离子迁移机制来泵送液体。软泵结合了良好的便携性和出色的驱动性能。作者开发的特殊功能液体融合了电驱动和自修复功能的独特特性,为自修复流体动力系统提供了方向。可以定制软泵的外观和可泵送性,以满足各种机器人的个性化需求。结合自制的微型高压功率转换器,将两种不同的软泵植入机器人鱼和车辆中以实现其不受束缚的运动,这说明了软泵作为不受束缚的软机器人中通用电源的广阔潜力。相关论文以题为Customizing a self-healing soft pump for robot发表在《Nature Communications》上。



【主图导读】



图1:软电子泵的生物灵感,结构,工作原理和自修复液体。



图2:可定制外观的软电子泵的示意图。



图3:可定制的软电子泵的泵送能力。



图4:由软电子泵驱动的不受限制的机器人。


【小结讨论】


团队报告了以生物为灵感的软电子泵作为驱动电源来驱动和修复不受束缚的软机器人。这些软电子泵提供了一些有希望的品质:全软结构,强大的驱动力,快速响应,长寿命,良好的可控制性,出色的便携性,高耐用性,多功能性,自修复,易于制造和低成本。可以将软电子泵与自制的轻型和微型HVPC相结合,完全植入大多数现有的软机器人中,从而摆脱束缚并变得自由,这代表了无束缚软机器人技术的巨大进步。


参考文献:doi.org/10.1038/s41467-021-22391-x


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