NC州立大學的研究人員創(chuàng)造了幾款軟機器人裝置,來提升對軟機器人的控制性。新技術使用磁場來遠程操縱嵌入軟聚合物中的微粒鏈。
工程研究小組在控制所謂的軟機器人方面取得了根本的進步,使用磁場遠程操縱嵌入在軟機器人裝置中的微粒鏈。研究人員已經(jīng)利用這項新技術創(chuàng)建了幾種的設備。
北卡羅來納州立大學材料科學與工程副教授喬·特雷西(Joe Tracy)表示:“通過將這些自組裝鏈放入軟機器人,我們能夠使它們執(zhí)行更復雜的功能,同時保留相對簡單的設計。這些設備的可能應用范圍包括從遠程觸發(fā)的泵送藥到開發(fā)可遠程部署的結構。
新技術建立在教授Tracy和Orlin Velev的自組裝磁力復合材料領域,這兩位先前在美國知識產(chǎn)權局的NCIS化學和生物分子工程工作。
對于這項研究,研究人員將鐵微粒引入到液體聚合物混合物中,然后施加磁場以誘導微粒形成平行鏈。然后將混合物干燥,留下嵌入對準的磁性顆粒鏈的彈性聚合物薄膜。
Tracy說:“鏈條允許我們通過控制影響磁性顆粒鏈的磁場來遠程操縱軟機器人。
具體來說,可以改變磁場的方向及其強度。鐵微粒子鏈通過使自身和周圍的聚合物沿與所施加的磁場相同的方向進行響應。
使用這種技術,研究人員創(chuàng)造了三種軟機器人。一個裝置是懸臂,可以提起自身重量50倍的物體。第二種裝置是一種手風琴式的結構,可擴展和收縮,模仿肌肉的行為。第三個裝置是設計成作為蠕動泵的管子 - 壓縮部分沿著管的長度行進,就像有人通過沿著管子移動手指擠出最后一點牙膏一樣。
“我們現(xiàn)在正在努力提高這些設備的控制和功能,以提高軟機器人的潛力,”Tracy說。
研究人員還制定了一種衡量磁懸浮器性能的指標,如懸臂裝置。
本文的合著者Ben Evans說,“我們通過測量提升的重量并考慮升降機中的顆粒物質和施加的磁場的強度來做到這一點。我們認為這對于希望找到一種比較不同設備性能的經(jīng)驗或方法的研究人員來說是比較有用的。”
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