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研究前沿:Nature-泡泡铸造软机器人
Original
今日新材料
今日新材料
2023-01-06
软体机器人,受生物体的启发,是由内在柔顺的材料开发而成,能够模拟动物和植物运动的连续运动。在软机器人中,标准铰链和螺栓被组装到执行器中,来实现动植物弹性体,这些执行器被编程为在施加刺激后改变形状,例如充气。变形信息通常直接嵌入这些执行器的形状中,其组装得益于快速原型技术的最新进展 。然而,这些制造工艺在可扩展性、设计灵活性和稳健性方面存在局限性。今日,普林斯顿大学
P.-T. Brun团队在Nature上发文,报道
了一种新的多合一方法,用于软机器的制造和编程。该方法不依赖于单个零件
的组装,而是利用弹性体中的界面流动,这些弹性体逐渐固化,以稳健地生产整体气动执行器,其形状可以轻松定制,以适应从人造肌肉到抓手的应用。将执行器组装中的流体力学合理化,并对其随后的变形进行建模。利用这种定量知识,对这些软机器进行编程并产生复杂的功能,例如从单调刺激中获得的顺序运动。该方法的灵活性、鲁棒性和预测性能够通过组装复杂的执行器(例如长的、曲折的或血管结构),实现加速软机器人拓展,从而为实现源于几何和材料非线性的新功能铺平道路.
图 1:从流程到程序驱动
图 2:流程决定形式。
图 3:气动驱动产生弯曲。
图 4:曲率的编程力学。
文献链接:https://www.nature.com/articles/s41586-021-04029-6
https://doi.org/10.1038/s41586-021-04029-6
本文译自Nature。
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