在生物體內不同尺度上觀察到的復雜運動模式多種多樣且適應性強,在機器人系統中進行復制具有挑戰性。由于應用剛性材料的許多限制,在傳統機器人中實現靈巧的運動可能很困難。基于軟材料的機器人具有內在的可變形性、順應性、適應性和可調節性,這使得軟機器人有助于制造具有復雜驅動和運動步態的機器。
佐治亞理工學院Wei Gao等研究了對各種刺激做出反應的材料的致動變形的機制和模式。然后,基于復合材料的策略被認為是朝著結合多種致動模式以實現復雜運動的致動器方向發展。
本文要點:
(1)
文獻中的例子說明了軟致動器的發展,如自由移動的完全軟體機器人,通過仔細操縱外部刺激具有多種移動步態。我們進一步強調了將軟功能材料應用于具有剛性組件的機器人如何進一步增強其運動能力。最后,利用軟材料的形狀變形特性,可重新配置的軟機器人已經顯示出自適應步態的能力,這種步態能夠在具有不同運動模式的環境中轉換以實現最佳效率。
(2)
總的來說,軟材料能夠在執行器和機器人中實現各種多模態運動,使軟機器人技術能夠在現實世界中應用于復雜而具有挑戰性的任務。
參考文獻:
D. R. Yao, I. Kim, S. Yin, W. Gao, Multimodal Soft Robotic Actuation and Locomotion. Adv. Mater. 2024, 2308829.
DOI: 10.1002/adma.202308829
https://doi.org/10.1002/adma.202308829