由光激活人造肌肉控制的柔性透镜有望让软机器看到

这个橡胶圆盘是一个人造眼,可以为软机器人提供视觉。图片来源:Corey Cheng/佐治亚理工学院。作者:Corey Cheng(佐治亚理工学院)和 Shu Jia(佐治亚理工学院) 受到人眼的启发,我们佐治亚理工学院的生物医学工程实验室设计了一种自适应镜片,由柔软的光响应材料制成,[...]

来源:Robohub

这个橡胶圆盘是一个人造眼,可以为软机器人提供视觉。图片来源:Corey Cheng/佐治亚理工学院。

作者:Corey Cheng,佐治亚理工学院和 Shu Jia,佐治亚理工学院

郑科里 佐治亚理工学院 舒佳

受人眼的启发,我们位于佐治亚理工学院的生物医学工程实验室设计了一种由柔软、光响应、组织状材料制成的自适应镜片。

佐治亚理工学院实验室 自适应镜头

可调节相机系统通常需要一组笨重的、可移动的固体镜头和位于相机芯片前面的光瞳来调整焦距和强度。相比之下,人眼使用高度紧凑的柔软、灵活的组织来执行这些相同的功能。

我们的镜片被称为光响应水凝胶软镜片(PHySL),用充当人造肌肉的软聚合物取代了刚性组件。该聚合物由水凝胶——一种水基聚合物材料组成。这种水凝胶肌肉会改变软晶状体的形状,从而改变晶状体的焦距,这种机制类似于人眼中的睫状肌。

水凝胶 睫状肌

水凝胶材料会根据光线而收缩,使我们能够通过将光线投射到其表面来控制镜头,而无需触摸它。这一特性还使我们能够通过选择性地照亮水凝胶的不同部分来精细控制晶状体的形状。通过消除刚性光学和结构,我们的系统变得灵活且合规,使其与身体接触更耐用、更安全。

为什么它很重要

软机器人

软机器人是采用柔顺材料和结构制成的机器,其灵感来自于动物。这种额外的灵活性使它们更加耐用和适应性强。研究人员正在利用该技术开发外科内窥镜、用于处理精致物体的夹具以及用于在刚性机器人难以适应的环境中导航的机器人。

手术内窥镜 处理精致的物体 导航环境 类肤可穿戴传感器