一个柔软的机器人触摸指,使用氧化减氧石墨烯聚氨导体海绵
Hangze Li1, Chaolin Ma1, Jinmiao Chen1
1School of Mechanical and Electrical Engineering, Wenzhou University, Wenzhou 325025, China.
Micromachines
|May 25, 2024
概括
研究人员开发了一种用于软机器人触觉指尖的新型弹性材料,使其能够轻柔,敏感和稳定地抓取. 这一进步对于智能机器人在各种应用中至关重要.
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
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 智能机器人正在超越传统的工业角色,扩展到服务和护理部门.
- 稳定的机器人抓取对于复杂的机器人应用是必不可少的.
- 现有的触觉传感器往往缺乏所需的灵敏度,响应性或耐用性.
研究的目的:
- 为软机器人触摸应用开发一种具有可调节性质的弹性多孔材料.
- 设计和制造一个柔软的机器人触觉指尖,增强温柔和灵敏.
- 为了证明触摸指尖在实现智能机器人的稳定抓取方面的有效性.
主要方法:
- 制备具有可调节导电性,硬度和弹性模量的弹性多孔材料.
- 将材料集成到软机器人的触觉指尖设计中.
- 指尖的灵敏度,响应时间,压力测量能力和长期稳定性的表征.
- 使用配备有触摸指尖的双指操纵器演示稳定的抓取.
主要成果:
- 开发的材料提供可调节的导电性,硬度和弹性模量.
- 软机器人触摸指尖具有高灵敏度 (~ 1.089 kPa-1),快速响应 (~ 35 ms),并检测到最小的压力 (0.02 N).
- 传感器表现出极好的稳定性 (>500个周期) 和基线电容增加5-6倍.
- 用石墨烯增强的聚氨海绵显示了更好的粘附性和抗冲击能力.
结论:
- 新的弹性材料和柔软的机器人触觉指尖显示了智能机器人中适应性抓取的巨大潜力.
- 触摸指尖的性能指标适用于高级机器人操纵任务.
- 这项工作有助于开发更有能力和多功能智能机器人系统.
