×

登录 是一种态度

logo
手机
访问
公众
账号
󰀳 返回
顶部

柔性机器人 “柔若无骨”背后的黑科技

核心提示:而在驱动方式上,从材料的组成可以看出其实大部分还是通过电动驱动,相比于其他驱动方式,电动驱动器拥有变形大、能量密度高、结构紧凑、重量轻、价格低和噪音小的特性。但是这种驱动方式也有很大的隐患,机器人的运动精度控制上有难度,另一方面,如果驱动机器人运动所需的电场强度过高,也会影响它在一定范围内的运动。

像藤蔓一样自生长,柔软的身体延伸运动到各种角落;或者像章鱼一样,整个身体没有任何硬性的结构组织,就像《超能陆战队》里的大白。

柔性机器人“Octobot”

哈佛大学的研究者们此前展示了他们的最新研究成果:一款章鱼形状的完全柔性机器人 “Octobot”。这款机器人全身都由软软的柔性材料构成,不需要外接动力,自己就能运动起来。浙江大学的李铁风教授及其他研究人员此前在《Science》发表了一篇名为《Fast-moving soft electronic fish(快速移动的电子鱼)》的文章,阐述了他们研发的一种柔性机器人,柔性的特征使得这条“电子鱼”得以在狭小的空间内航行,拓宽了它们能够行驶的空间。

基于折纸设计的柔性机器人

水凝胶材质的软体机器人

MIT的一个研究团队就做了尝试性的试验,他们用 3D 打印和激光切割打造出水凝胶的外壳,实现“身体”的“柔韧性”,然后通过液压驱动的方式驱动机器人的运动。

再就是通过一些特殊的材料来打造类似于人造肌肉的材料,像电子动力聚合物(EAP)、形状记忆合金这样的物质都是人造肌肉的良好材料,以形状记忆合金为例,它可以根据温度自动改变形状,并且能够记住这些形状,实现弯曲、变短、抓取物体等动作。

除此之外,还有一种新兴的功能材料室温液态金属,这种材料在 电、磁、力、热的作用下,可以在不同的形态和运动模式上任意切换。中国科学院理化技术研究所研究员、清华大学教授刘静在其撰写的室温液态金属综述文章中也曾写道,“液态金属可变形机器效应的发现,有望促成柔性机器理论与技术取得重大突破。”

电力驱动or气动驱动,都还不是尽善尽美的解决方案

而在驱动方式上,从材料的组成可以看出其实大部分还是通过电动驱动,相比于其他驱动方式,电动驱动器拥有变形大、能量密度高、结构紧凑、重量轻、价格低和噪音小的特性。但是这种驱动方式也有很大的隐患,机器人的运动精度控制上有难度,另一方面,如果驱动机器人运动所需的电场强度过高,也会影响它在一定范围内的运动。

0