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波兰华沙大学发明一种毛虫大小的柔性机器人可以由光照供能并进行控制

2016-09-09 350浏览 标签: 柔性机器人欧洲UV


动态背景


机器人系统是当今人工智能研究的一个热点方向,不但在民用领域可以对人们的一些工作提供意想不到的帮助,而且在军事领域,也是可以作为有力的侦查乃至杀伤敌方的工具。而其中,高速、精密和轻量化的柔性机器人因为能克服“坚硬”型机器人不能够在狭窄的空间中移动,必须安装坚硬的部件,制作工艺复杂等诸多固有的不足而更受研究人员青睐。近日,波兰华沙大学物理学院的研究人员就是用液晶弹性体技术,开发了一种仿生微机器人可以模仿毛虫的运动方式。

 

此种毛虫状柔性机器人的外观展示



研究内容


研究人员制作的柔性机器人仅有15毫米长,可以从绿光中获取能量,并且可以用空间调制激光束进行控制。除了能在平面上移动外,此柔性机器人还能爬坡,挤过狭窄缝隙以及负重移动。

以往制作柔性机器人的难点在于很难把体积做小(一般要有几十厘米),这主要是因为电源管理和远程控制系统很难做小。而液晶弹性体(Liquid Crystalline Elastomers,LCEs)是一种智能材料,可以在可见光的照射下展现出很大的形变。这种由光引发的形变使得单片液晶弹性体结构能够实现复杂的运动而无需大量离散的致动器。

华沙大学的研究人员同意大利LESN(欧洲非线性光谱学实验室)和英国剑桥的研究人员合作,使用单片光力学液晶弹性体开发了这种自然尺寸的毛虫型机器人,他们用图案化(patterned)分子排列的光敏性弹性体带制作了这种机器人的身体。通过控制运动中的变形模式,此种机器人可以模仿毛虫的各种不同的运动。该机器人可以走上斜坡,挤过窄缝以及推动10倍于其自重的物品。


动态意义


    此项研究是微型柔性机器人研究中的较大进展,其研制的机器人仅有15毫米大小,非常具有隐蔽性。虽然其控制系统可能仍需改进才能便于应用,但是目前看来,其负载传感器或者其他探测设备以后可以用于进入各种其他工具难以进入的狭小区域或者建筑结构中进行测试,同时如果能够进一步增加其可控距离,甚至有望用于反恐或者军事侦察领域,侦查敌方建筑内情况。

 

   动态链接:Natural scale caterpillar soft robot is powered and controlled with light

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