软自愈机器人由新的微型双向形状记忆合金弹驱动
Xianrong Liang1, Chenggang Yuan1, Chaoying Wan2
1Department of Mechanical Engineering, University of Bath, Bath, UK.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|November 20, 2023
概括
这项研究介绍了一种由特殊弹性体制成的自我修复软机器人,可在室温下进行自主修复. 创新的设计确保了先进的机器人应用程序的强大性能和耐损性.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 软机器人面临机械疲劳和损坏等挑战,导致性能下降.
- 现有的软机器人往往缺乏自主维修能力,限制了它们的耐用性和运行寿命.
研究的目的:
- 开发一个软机器人,在室温下具有自主自我修复特性.
- 为了提高软机器人系统的强度和耐损性.
主要方法:
- 软机器人的制造使用热塑性甲基硫糖醇修饰的styrene-butadiene-styrene (MG-SBS) 弹性体通过融挤出.
- 研究材料到机器人尺度的自我愈合,包括愈合效率和机械/动态性能评估.
- 使用微型双向形状记忆合金 (TWSMA) 弹执行器用于机器人运动.
主要成果:
- 自愈机器人在损坏和分离后显著恢复了硬度和延伸,在室温下24小时愈合后恢复了性能.
- 机器人实现了21.6厘米/分钟 (1.57体长/分钟) 的爬行速度.
- 开发了一个分析模型来分析机器人动态,并帮助设计优化.
结论:
- 创建高效,坚固,耐损伤的自我修复软机器人的新方法已经建立.
- 开发的MG-SBS弹性体能够在室温下进行自主愈合,大大提高了机器人的寿命.
- 这项研究为设计下一代能够自我修复的软机器人提供了基础.


