基于灵活光电子的软爬行微机器人,可在陆地和水域环境中实现自主光毒

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
• 生物启发工程 生物启发工程

背景情况:

• 光学,或向光的运动,对于自然界的生物来说至关重要.
• 现有的摄影机器人与非结构化环境作斗争,或者性能有限.
• 软机器人提供了适应性移动的潜力,但也面临着挑战.

研究的目的:

• 开发一个能够自主摄影的软微机器人.
• 为了克服刚性机器人和现有的软光电机器人的局限性.
• 使机器人能够在复杂的环境中导航和跟踪光源.

主要方法:

• 设计了一个3.5g软微机器人,集成3D灵活的光电子和符合规格的形状记忆合金 (SMA) 执行器.
• 开发了带有微型光检测器和自我遮蔽的光电子设备,用于精确的光角度传感 (误差<3.5°).
• 使用SMA线进行快速直运动和弹性质回归,实现快速启动 (<0.1s) 和高力 (0.4N).

主要成果:

• 微机器人展示了自主光学,准确地感知光源的光向角.
• 实现了具有显著变形的快速移动和68倍于自身重量的力输出.
• 成功导航混合水上和陆地环境,自主跟踪移动的光源.

结论:

• 开发的软微机器人为自主光导机动提供了一种新的解决方案.
• 它的设计克服了当前光电出租机器人的关键局限性,使其具有适应性.
• 潜在的应用包括在各种勘探和工业场景中自主光追踪.