从分子到机器:通往智能,多功能软机器人的多规模路线图

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
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 软机器人在人机交互和进入具有挑战性的环境方面提供了独特的优势,因为它们的合规性和适应性.
• 设计智能,多功能软机器人需要解决分子,微型和系统层面的挑战.
• 当前的研究面临的障碍是将各种材料特性和功能整合到统一的软机器人系统中.

研究的目的:

• 为设计和开发先进软机器人的结构化,多尺度的路线图.
• 确定软机器人的分子,微型和系统层面的关键挑战和解决方案.
• 引导未来的研究,促进在软机器人领域的跨学科合作.

主要方法:

• 对分子和纳米级材料 (软物质,纳米材料) 的调节性质进行审查.
• 检查多功能材料的微尺度组装策略 (异质混合,双层集成,增材制造).
• 利用先进的软材料探索系统层面的执行,传感和计算的集成.

主要成果:

• 识别各种软物质和纳米材料,具有可调整的机械,电,光学和刺激反应性质.
• 展示微尺度组装技术,以创建可重新配置的多功能材料,提高性能 (快速响应,耐疲劳,具有较大的变形耐受性).
• 整合材料与执行,传感和计算工具的框架,以实现智能,自适应和节能软机器人系统.

结论:

• 弥合多尺度差距对于推进软机器人能力至关重要.
• 跨学科的合作对于加速改造型软机器人的发展至关重要.
• 提出的路线图为未来软机器人研发提供了近期,中期和长期的前景.