多模式PNIPAM水凝软机器人的光热和磁性驱动
Xiangyu Teng1, Zhizheng Gao1, Xuehao Feng1
1School of Electromechanical and Automotive Engineering, Yantai University, Yantai 264005, China.
Gels (Basel, Switzerland)
|September 26, 2025
概括
研究人员开发了用于软机器人的先进的聚N-异烯胺 (PNIPAM) 水凝. 这些材料使肌肉类运动成为可能,从而导致机器人具有多样化的运动和操纵能力.
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
- 生物模拟技术的使用
背景情况:
- 软机器人运动是一个关键的研究领域.
- 现有的软机器人在模仿生物运动方面面临着挑战.
- 需要新的材料来实现先进的软机器人性能.
研究的目的:
- 研究软机器人的运动能力,使用增强的聚胺-异烯胺 (PNIPAM) 水凝.
- 开发具有可控制变形的光热反应特性的PNIPAM水凝.
- 创建和测试各种软机器人原型来完成复杂的任务.
主要方法:
- 优化的PNIPAM水凝配方与二硫化物 (MoS2) 进行光热反应.
- 开发了灵感来自飞,六足动物爬行和磁力驱动的滚动软机器人原型.
- 通过原型测试系统地探索水凝运动特性.
主要成果:
- 在PNIPAM水凝中实现了类似肌肉的可控收缩和膨胀.
- 在灵感来自飞的机器人中演示了快速打开和关闭的运动.
- 在六足类机器人中实现了稳定的定向爬,在磁性滚动机器人中实现了多式移动 (1.8厘米/秒滚动,1.5倍克服障碍物).
结论:
- 验证了PNIPAM基于水凝的软机器人对复杂运动任务的潜力.
- 提供了关于开发多式联运软机器人系统的见解.
- 铺平了适应性和生物灵感机器人技术未来创新的道路.
