对于毫米尺度,自传感软硬混合动力机器人的制造策略

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
• 微型制造业的微型制造

背景情况:

• 传统的软机器人组装是耗时且不一致的,特别是对于微型设备.
• 手动集成执行器,传感器和控制器在制造中提出了重大挑战.
• 现有的方法缺乏复杂软机器人系统的可扩展性和单体集成.

研究的目的:

• 开发一种可扩展的,单立体制造方法,用于毫米级软硬混合动力机器人.
• 为了简化关键硬件组件的集成,如执行器和传感器.
• 在微型机器人中实现自我传感能力和多功能运动控制.

主要方法:

• 使用单立式方法制造软硬混合机器人模块.
• 通过软可折叠的聚四乙烯薄膜驱动器驱动,由离子流体注射提供动力.
• 机械控制器的集成,使用刚性-柔性材料进行运动编码.
• 使用离子电阻传感器进行自传感,以检测电阻变化.
• 将不同的模块组装成具有形状感应能力的连续机器人.

主要成果:

• 成功制造了三种不同的软硬混合机器人模块,具有翻译,曲和转换翻译的自由度.
• 展示了一种能够实时感知形状的软硬混合连续机器人.
• 验证机器人在对象操纵,针方向和光纤引导等任务中的实用性.

结论:

• 提出的单体制造方法为创建集成软硬混合动力机器人提供了可扩展和高效的方法.
• 开发的系统展示了需要精确控制和实时反的先进应用的潜力,例如微创手术和微操作.
• 这项工作通过简化制造和增强功能为更复杂和自主微型机器人系统铺平了道路.