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Updated: Jun 28, 2025
08:24
Bioinspired Soft Robot with Incorporated Microelectrodes
Published on: February 28, 2020
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基于超对齐的碳纳米管复合材料的生物灵感多功能游泳马兰戈尼机器人的电力驱动策略
Hai Lin1,2, Yongqiang Qian1,2, Peidi Zhou3
1Fujian Provincial Key Laboratory of Quantum Manipulation and New Energy Materials, College of Physics and Energy, Fujian Normal University, Fuzhou, 350117, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|April 9, 2024
概括
本研究介绍了使用超对齐碳纳米管和聚胺复合材料的多功能游泳马兰戈尼机器人 (MSMR). 这种由电力驱动的机器人模仿水上步行者,使其能够进行可控的游泳和对象抓取,用于先进的应用.
科学领域:
- 机器人和材料科学 机器人和材料科学
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 对于小型游泳机器人而言,传统的化学Marangoni执行器缺乏可控制的燃料释放和多功能性.
- 开发可控制的多功能游泳机器人仍然是该领域的一个重大挑战.
- 从水上步行者等自然系统中获得灵感可以指导先进机器人执行器的设计.
研究的目的:
- 为一个多功能游泳马兰戈尼机器人 (MSMR) 提出一个电力驱动的战略.
- 为了实现可控制的游泳运动 (线性,转向,旋转) 和物体抓住能力.
- 通过引入多功能和电气控制来克服传统马兰戈尼执行器的局限性.
主要方法:
- 使用超对齐碳纳米管 (SACNT) 和聚胺 (PI) 复合物的MSMR制造.
- 使用电刺激来产生温度梯度,用于马兰戈尼在水上的操作.
- 集成基于SACNT/PI双层结构的空气环境执行器,以获取功能.
主要成果:
- 在MSMR展示了可控的游泳与线性,转向,和旋转的运动,模仿水步行者运动.
- 马兰戈尼执行器也成功地通过光驱动,增加了另一种控制模式.
- 用电热热的SACNT/PI双层驱动器使得人们能够抓住水面上的物体.
- 这两种执行器类型的协同作用使MSMR能够在迷宫中导航和抓住物体.
结论:
- 开发的电力驱动的MSMR为多功能游泳机器人提供了一种新的方法.
- 这项研究为灵感来自生物系统的智能执行器提供了一个新的范式.
- 这些发现激发了未来设计先进的微型机器人,以增强能力和控制.
