具有多个响应状态的热响应空间可编程软执行器,由灰度UV光处理启用
Yizong Li1, Sooyeon Noh Coodley1, Si Chen1
1Department of Mechanical Engineering, Stony Brook University, Stony Brook, NY 11794, USA. Shanshan.yao@stonybrook.edu.
Materials horizons
|December 9, 2024
概括
研究人员开发了一种新的紫外线光方法,以创建具有可调节硬度的软执行器. 这允许多个可编程的形状和运动响应热量,推进软机器人.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 软执行器对于仿生机器人和人工肌肉至关重要.
- 在全球热刺激下,在软执行器中实现空间可编程的执行是具有挑战性的.
- 当前的方法通常将可编程性限制在二进制状态.
研究的目的:
- 引入一种新的灰度UV光处理方法,用于制造软执行器.
- 在单个软执行器中实现多个可编程状态.
- 为了展示复杂的形状变形和机器人功能.
主要方法:
- 使用灰度UV光处理技术制造软执行器.
- 在空间上调整液晶弹性体 (LCE) 编程层的Young模量.
- 整合LCE层与光热加热层进行热反应.
- 使用控制灰度的紫外线光罩编码形状变形模式.
主要成果:
- 成功制造了具有空间调节的模块的软执行器.
- 在全球热刺激下展示了多个可编程状态和复杂的形状变形.
- 展示了功能原型,包括灵感来自虫的机器人和章鱼手臂结构.
结论:
- 灰度UV方法显著提高了热响应软执行器的可编程性.
- 这种技术可以对各种应用的执行器行为进行复杂的控制.
- 为下一代具有增强能力的软机器人系统奠定了基础.
