一个水凝超软磁缩微型机器人的双模移动,具有可切换的形式
Shihao Zhong1, Zhengyuan Xin1, Yaozhen Hou1
1Intelligent Robotics Institute, School of Mechatronical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
Cyborg and bionic systems (Washington, D.C.)
|March 4, 2024
概括
本研究介绍了一种新的,可以改变形状的水凝机器人,它能够具有多种运动模式,用于在复杂的环境中导航. 这种灵活的微型机器人为潜在的生物医学应用提供了可适应的运动.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 现有的微型软机器人具有固定的形状,限制了它们的操作环境和运动能力.
- 开发具有可适应形态的机器人对于复杂的,封闭空间中的in-vivo应用至关重要.
研究的目的:
- 设计一个生物相容的灵活微型机器人,具有可变的稳定形式.
- 为了使多种移动模式能够适应复杂的地形.
主要方法:
- 制造了一种形态上可变的超软水凝机器人体,灵感来自酸盐凝的离子度依赖的可逆拉伸.
- 设计磁场以诱导基于机器人的拉伸和收缩状态的摇摆和滚动运动模式.
主要成果:
- 灵活的水凝机器人展示了可逆的形状变化,最大的偏斜角度为180°.
- 在伸展状态下实现了向前摇摆运动,并在球形状态下实现了倒运动.
- 经过验证的多式联运机车,可适应导航.
结论:
- 灵活的水凝微型机器人具有可变形态和多模式运动,为生物医学应用提供了巨大的潜力.
- 这些机器人可以在复杂,非结构化和封闭的体内环境中运行.
- 开发的技术解决了固定形状微型机器人的局限性.


