可生物降解和灵活的木复合材料用于软式执行系统

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 机器人工程 机器人工程 机器人工程
• 生物材料是一种生物材料.

背景情况:

• 软机器人技术严重依赖合规材料,通常是以石油为基础的,不可回收的材料,这引发了可持续性问题.
• 现有的生物衍生替代品,如凝,缺乏软执行器所需的机械性能.
• 机器人领域越来越需要可持续的高性能软材料.

研究的目的:

• 开发一种灵活的,完全基于生物的复合材料,用于软机器人应用.
• 解决当前软材料在可持续性和机械性能方面的局限性.
• 为了证明新型复合材料在制造先进软执行器方面的潜力.

主要方法:

• 增强了凝 - 糖醇矩阵与结构保留的脱木材,以创建DW-flex复合材料.
• 描述了DW-flex复合材料的异型机械行为.
• 使用DW-flex复合材料设计和建模了一根灵感来自射线的抓手手指.
• 开发了一种概念验证示范器,用于抓住软物体.

主要成果:

• 该DW-flex复合材料表现出高度异构的机械行为:在纤维方向上具有高强度和刚性,并且垂直于它具有高可变性.
• 无otropic 特性使机器人执行器中可定制的扭曲曲合运动成为可能.
• 一个功能性的抓手手指和一个软物体抓手示范器成功建造和测试.
• 复合物被证实在土壤中完全可生物降解.

结论:

• 开发的DW-flex复合材料为机器人技术提供了一种可持续的,高性能的替代石油基软材料.
• 它可调节的异构性质为设计复杂的软执行器开辟了新的途径.
• 在软机器人领域,DW-flex的生物降解性支持环保意识的方法.