藤蔓机器人通过将皮肤翻过来从尖端生长

研究人员开发了可操纵的藤蔓状机器人,可以在复杂的环境中导航复杂的路径,用于外科手术和发动机检查等应用。这些机器人直径仅为 3-7 毫米,长度为 25 厘米,可以穿过人体动脉模型和喷气发动机内部模型。现有的可操纵藤蔓机器人要大得多 [...]

来源:宇宙杂志
藤蔓机器人成功导航人体动脉模型。图片来源:David Bailott/加州大学圣地亚哥分校

研究人员开发了可操纵的藤蔓状机器人,可以在复杂的环境中导航复杂的路径,用于外科手术和发动机检查等应用。

这些机器人直径仅为 3-7 毫米,长度为 25 厘米,可以穿过人体动脉模型和喷气发动机内部模型。

现有的可操纵藤蔓机器人尺寸要大得多——从厘米到米——并且由压缩空气、电机或腱来操纵,而这些在较小的尺度上往往无法很好地工作。

研究人员在柔软的机器人皮肤的关键位置集成了一层薄薄的液晶弹性体,以在一项新研究中克服这些尺寸限制。

液晶弹性体

这些液晶弹性体“执行器”在被柔性加热器加热时会收缩,以引导生长方向。

一个藤蔓状机器人在喷气发动机内部模型中导航。图片来源:David Bailott/加州大学圣地亚哥分校

实验表明,在受温度或压力或两者控制的情况下,机器人可以旋转数次超过 100°。

它们还可以挤过比其直径细 50% 的间隙。

“我们的工作代表了向小型、可操纵、柔软的藤蔓机器人迈出了一步,该机器人适用于脆弱和受限的环境,”该论文的通讯作者、美国加州大学圣地亚哥分校机械与航空航天工程系副教授 Tania K. Morimoto 说道。

第一作者 Morimoto 实验室的研究员 Sukjun Kim 博士补充道:“这项工作中开发的软皮肤可以进一步适用于其他各种软机器人系统,例如可穿戴触觉设备、软抓手和机车软机器人。”

软体机器人系统

论文发表在 Science Advances 上。

纸张 科学进步。