由一种“液态金属”制成的微型机器人,跑得比猎豹还快

2022-09-14 01:57:16
关注

  大多数软机器人速度都很慢,但这些机器人感觉需要速度。

 

  约翰内斯·开普勒大学(JKU)的科学家们已经创造出能够高速奔跑、游泳和跳跃的可操控软机器人。在测试过程中,机器人达到了70BL/s(体长/秒)的速度。这些结果是惊人的,因为即使是猎豹(地球上最快的陆地动物)也只能跑到23BL/s。但不要期望绝对速度记录,因为机器人的身体只有毫米大小——尽管如此,这个微小的机器可能是这个星球上速度最快的软机器人。



 

  软机器人不同于你在工厂、餐馆和科学展览中看到的传统机器人。它们是由聚合物和形状记忆合金(这些合金会随着温度的变化而改变形状)等柔性材料制成的。柔软的材料使机器人的功能类似于生物体(或活组织)。相比之下,传统机器人是由塑料、铝和金属等刚性材料制成的。

 

  长期以来,科学家们一直试图创造出速度足够快的软机器人,以便在其他机器无法工作的极端环境中工作。这样的机器人可以在医疗领域发挥重要作用。例如,超快机器人可能会取代结肠镜检查等侵入性方法。医生可以使用快速的软机器人来检查身体器官(如胃)中的任何异常,而这些异常是传统诊断机器人难以检查的。

 

  制造超高速机器人

 

  这种超快机器人是用一种叫做“镓铟锡合金(Galinstan)”的液态金属合金制成的。它由锡(Sn),镓(Ga)和铟(In)组成。通常用于创建软体机器人的材料大多是有机硅弹性体,而不是镓铟锡合金。当被问及这背后的原因时,该研究的第一作者、JKU的软物质物理学家茅国勇(音译)博士表示:“这种材料最重要的特性是,它在室温下是液体状的,同时也具有高导电性,这使它有助于制造柔软和可变形的线圈。”

 

  研究人员采用液态金属3D打印技术来形成Galinstan线圈。然后将这些3D打印的线圈嵌入弹性外壳中,这些弹性外壳将它们与控制其状态的致动器保持在一起。这产生了一个能够提供快速驱动和推进的线圈形软电磁机器人(SEMR)。研究人员还进一步为机器人配备了L形或锯齿形的脚,这是基于它们将移动的基板

 

  SEMR由锂聚合物电池提供动力,其超快的运动由电磁执行器(将电能转化为机械能的组件)驱动。执行器是磁响应元件,因此,快速移动的机器人可以很容易地使用静态磁场控制。在测试期间,被系留的软机器人可以在平面上以35BL/s的速度移动,在折叠的3D表面上以70BL/s的速度移动。此外,在水中测试时,它们以4.8BL/s的速度游动。茅国勇博士表示:“我们认为这是机器人领域的一项新技术,前景广阔,未来潜力巨大。我们找不到任何类似的技术,利用柔软的功能材料,能够以如此高的速度完成如此多的任务。”

 

  超快软机器人的未来

 

  研究人员还对无系留的软机器人原型进行了速度测试,实现了1.8BL/s的游泳速度和2.1BL/s的最大奔跑速度。研究人员现在正计划提高无系留机器人的效率和性能。

 

  软机器人的种类繁多,一些可以帮助我们从海洋中清除塑料垃圾,另一些可以让我们研究月球和火星的炎热沙漠。对于所有这些软机器来说,速度是一个很大的限制因素。超快SEMRs背后的技术有可能解决这一限制。

您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

LinkSensing 一次性血压计封装模组 MEMS

◎ 医疗应用; ◎ 具有自主知识产权的芯片设计; ◎ 经过测试和校准; ◎ 精度高,性能优异。

TelephoneStuff.com SPM-1204T 音频麦克风

环耳机-D-环是一个安全而舒适的风格耳机,提供出色的接收音频-专利的旋转式耳机设计允许为获得更持久的应变消除效果,SPM-1200T系列产品可与普莱姆新的战术机构PTT互换,为警察、消防、危险品、战术、医疗、医疗、医疗、医疗、医疗、医疗、医疗、医疗等部门提供更有效的通讯,和军事应用-与下列无线电兼容的单针连接器:-Maxon无线电-SL100、SP200、SP200K、SP210、PL1145、PL2245

Gems Sensors & Controls 捷迈 FS-4 Series 液体流量开关

FS-4系列使流量保护经济适用于广泛的工业应用,如焊工、润滑系统、医疗消毒器和洗衣化学品分配。,应用:

司南传感 滤光片 光敏材料

产品特性: ·硅、锗基底 ·多种尺寸可选 应用: ·气体检测、医疗仪器、红外探测器等光学设备

宇鸿敏芯 YHJS-XXX-D1-01 溅射薄膜压力传感器

适用范围: 产品主要应用于医疗卫生器械压力捡测,目前主要用户为医疗器械设备生产厂家。

领麦微 FW-TRS-5.5D3远距离数字红外热电堆测温传感器 温度传感器

I²C 通信、TO-39封装、测温范围:-30~500℃、测量距离:5~100cm 应用:家电、母婴、厨电、工业、电力、医疗

Lika 利卡 CH59 增量式旋转编码器

紧凑型空心轴编码器,分辨率高达204800 PPR,专为电子医疗应用、分析和实验室设备、电机试验台而设计

SEGMEN 西格门传感器 SE-FFUX303/403 光电开关

光电开关 槽型光电开关SE-FFUX303/403是一款精密控制传感器,广泛应用于自动化生产线、医疗设备和精密仪器等领域。其主要优势包括高精度和快速响应,能够在复杂环境中稳定工作。核心参数方面,SE-FFUX303/403具备高分辨率、长检测距离和宽工作电压范围,适用于各种工业和医疗应用场景。无论是在流水线上的物体检测,还是在医疗设备中的精密控制,SE-FFUX303/403都能提供可靠的性能和精确的检测结果,是现代工业和医疗自动化的最佳选择。

Alpha (Taiwan) 台湾艾华 ALPHA艾华 MAT060-A03 旋转位置传感器

艾华的薄膜位置感测元件精确耐用,薄而灵活,且多样性,易于满足客户的特定需求,可用于医疗、工业及其他多元应用。

Hymark I28 旋转编码器

说明,微型增量式编码器,u00d8 28 mm,坚固的金属外壳,用于办公设备、电子医疗和轻工业应用

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

广告
提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘