為此,科學家將一種液體聚合物與羰基鐵粉顆粒結(jié)合,然后將這種混合物倒入50微米寬的圓柱形孔陣列中,作為纖毛的模具。當聚合物開始凝固成橡膠時,放置在模具下的磁鐵使鐵顆粒在相鄰的纖毛中以不同的方式排列,這使得每個纖毛具有不同的磁性。完成的4毫米長的機器人由一個固體聚合物基底組成,纖毛從一側(cè)伸出。當將其置于纖毛向上的水/乙二醇溶液中時,旋轉(zhuǎn)磁場的施加使纖毛以波浪形來回運動。
軟機器人的動作不死板,材質(zhì)比較特殊,磕碰不容易留下痕跡,使用壽命較長,表面不易氧化。軟機器人可以在很大程度上模仿人類,讓機器人更像人類一樣存在,普通機器人所需的技術也更先進。因此,科學家們對它非常感興趣,想制造柔性機器人,這代表了更強的科技水平。因為這種機器人更加靈活,可以穿越很多復雜的地形,如果能夠小型化,可以進入人體內(nèi)進行一些危險的操作。
什么是軟機器人?說到機器人,在我們的印象中,它們是冰冷堅硬的,但是軟式機器人卻非常柔軟,這使得它們在與人類接觸的過程中更加可靠和安全。與通常由金屬材料制成的機器人不同,軟機器人一般使用非常軟的材料。目前,常用的材料有介電彈性體(DE)、離子聚合物金屬復合材料(IPMC)、形狀記憶合金(SMA)、形狀記憶聚合物(SMP)等。
工業(yè)和醫(yī)療是未來的方向??偟膩碚f,軟機器人是一個非常有前景的研究領域,對智能事物的研究和觀察是2000年以后才開始的。目前,這一研究正在學術界如火如荼地進行,這些科學家正在試圖創(chuàng)造一種不同于傳統(tǒng)機器人的新型機器人整體。從學術界到商界,軟機器人確實有它的一席之地。一方面,剛性材料制成的機器人更加鋒利堅硬。一旦人類誤操作或誤撞機器,會給人類帶來身體上的傷害,而軟機器人會相對給人類緩沖時間,以免對人類造成巨大傷害。
6、深海軟體機器人的靈感來自哪里深海軟體機器人靈感來自獅子魚。隨著深潛技術的不斷發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)浩瀚的深海并沒有死亡。馬里亞納海溝6000米至11000米之間的超高壓深水區(qū),仍生活著數(shù)百種生物,獅子魚就是其中的典型代表。在海洋學中,透光層以下的區(qū)域常被定義為深海,深度一般在200米以下。根據(jù)深度不同,進一步分為中間帶、深部帶、深淵帶和超深淵帶。
生物學研究發(fā)現(xiàn),獅子魚的骨骼精細地分布在凝膠狀的軟體中,這有助于它們在近100兆帕的壓力下生存和自由活動。獅子魚奇特的結(jié)構(gòu)給了我們很大的啟發(fā)。如果能將深海生命的奧秘轉(zhuǎn)化為機器的力量,就可以開發(fā)出能夠適應深海極端環(huán)境的仿生、軟件化、小型化的智能深海機器人,不僅可以幫助深海探索,還可以開發(fā)出新的機器人和智能設備。深海軟體機器人功能1。深海軟體機器人可用于探索和研究深海中的生物、地質(zhì)、地形和環(huán)境。
7、可食用軟體機器人是什么?可食用軟機器人簡直就是一個行走的補給箱。不僅生物可以吃掉機器人,它們的明膠材料也可以作為能源,在關鍵時刻為自己提供動力支持。研究人員一直在努力使軟體機器人可以食用。正因如此,制造機器人所需的零件,如晶體管、傳感器、電池、電極和電容器,都是由有機材料制成的。這些可食用的電子材料已經(jīng)實現(xiàn),但還缺乏一種能把它們結(jié)合起來,自由控制它們運動的驅(qū)動方法。
軟機器人的動作通常是由反應產(chǎn)生的。為了能夠在不同的環(huán)境中移動,它不能像剛性機器人一樣使用金屬作為骨架。氣動人工肌肉是一種控制柔性機器人的方法。通過改變軟材料中的氣壓,機器人可以像肌肉一樣收縮,從而達到運動的目的。EPFL展示的軟機器人是通過將明膠、甘油和水倒入模具中制成的。整體控制方式類似于氣動驅(qū)動。這種結(jié)構(gòu)可以使它在充氣時彎曲,在氣壓降低時再次變直。
8、軟體機器人的簡介軟體充氣機器人模型雖然沒有機械機器人先進,但是它們?nèi)彳浀纳眢w不包含任何電子設備。充氣柔性機器人的設計者是美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的科學家。他們認為這個柔軟的機器人將是最好的工具。波士頓大學的化學家陳新是研究小組的成員之一。他在2012年2月9日發(fā)表的《高級功能材料》中描述,如果你想穿越彎曲的管道或礫石,以及其他難以到達的粗糙不平的表面,你將需要柔軟的機器人。
傳統(tǒng)主流機器人由金屬等硬質(zhì)材料制成,裝載并連接電子儀器和元件。他們可以制造汽車,搬運重物和裝置,甚至拆除炸彈。然而,在一些特殊的環(huán)境中,機器人的柔性結(jié)構(gòu)非常重要。軟機器人是由Whitesides團隊發(fā)明的軟光刻技術制成的。其制作過程是:在電子元件的幫助下,用光照射模具表面,使覆蓋在圖案上的一層高分子薄膜暴露出來,從而溶解掉沒有圖案的區(qū)域。
9、連續(xù)體機器人和軟體機器人的區(qū)別結(jié)構(gòu)形式,運動方式。1.連續(xù)體機器人通常由多個剛性段組成,這些剛性段通過關節(jié)連接,可以沿一個或多個軸運動;另一方面,軟機器人沒有明顯的硬件結(jié)構(gòu),其身體通常由柔性材料制成,2.連續(xù)體機器人的運動基于關節(jié)轉(zhuǎn)動,因此具有較高的精度和重復性;而軟機器人主要依靠變形來完成任務,在某些情況下可能會出現(xiàn)非線性響應。