软机器人和人工肌肉应用的电活性聚合物的研究进展
Yogesh Dewang1, Vipin Sharma2, Vijay Kumar Baliyan3
1Department of Mechanical Engineering, Lakshmi Narain College of Technology, Bhopal 462021, India.
Polymers
|April 28, 2025
概括
这篇评论探讨了软机器人的电活性聚合物 (EAP) 执行器,强调了它们作为人工肌肉的潜力. 机器学习 (ML) 和物联网 (IoT) 的进步正在推动智能自适应机器人系统的创新.
科学领域:
- 机器人和材料科学 机器人和材料科学
- 专注于软机器人和先进的执行器技术.
背景情况:
- 软机器人利用可变形材料,通过生物仿真和增强的适应性,比刚性设计提供优势.
- 电活性聚合物 (EAP) 执行器是关键组件,可以在响应刺激时进行大变形,这对于软机器人功能至关重要.
研究的目的:
- 审查各种EAP执行器,包括介电弹性体,液晶弹性体 (LCE) 和离子聚合物.
- 检查这些EAP作为软机器人系统中人工肌肉的潜力.
- 讨论新兴技术的整合,如ML和物联网在软机器人.
主要方法:
- 关于各种EAP执行器类型的文献综述:介电弹性体,LCE,离子聚合物,压电聚合物 (PVDF),导电聚合物和磁性聚合物复合材料 (MPC).
- 分析EAP属性,如执行应变,灵活性,能源效率和生物相容性.
- 探索机器学习 (ML) 和物联网 (IoT) 在软机器人技术中的作用.
主要成果:
- EAP提供了高执行应变,灵活性,轻量设计和能源效率,适合机械电子学,机器人学和生物医学工程.
- 像PVDF这样的压电聚合物因灵活性和生物相容性而被突出用于传感应用.
- 导电聚合物和MPC显示出快速执行和多种应用的前景.
结论:
- 在开发具有人工肌肉能力的先进软机器人方面,EAP执行器至关重要.
- 机器学习和物联网的整合对于创建智能,适应和响应的软机器人系统至关重要.
- 未来的方向包括自愈复合材料,生物灵感设计和下一代软机器人的可持续材料.
