Robot Caterpillar Demonstrates New Approach To Locomotion For Soft Robotics

Переиздано Платоном

Читают: 0

Главная > Нажмите > Робот-гусеница демонстрирует новый подход к передвижению мягкой робототехники

Исследователи из Университета штата Северная Каролина продемонстрировали мягкого робота, похожего на гусеницу, который может двигаться вперед, назад и погружаться в узких местах. Движение робота-гусеницы управляется новой структурой серебряных нанопроволок, которые используют тепло для управления изгибом робота, позволяя пользователям управлять роботом в любом направлении. КРЕДИТ
Шуан Ву, Государственный университет Северной Каролины

Абстрактные:
Исследователи из Университета штата Северная Каролина продемонстрировали мягкого робота, похожего на гусеницу, который может двигаться вперед, назад и погружаться в узких местах. Движение робота-гусеницы управляется новой структурой серебряных нанопроволок, которые используют тепло для управления изгибом робота, позволяя пользователям управлять роботом в любом направлении.

Робот-гусеница демонстрирует новый подход к передвижению мягкой робототехники

Дарем, Северная Каролина | Опубликовано 24 марта 2023 г.

«Движение гусеницы контролируется локальной кривизной ее тела — ее тело изгибается по-разному, когда она тянет себя вперед, и когда она отталкивается назад», — говорит Юн Чжу, корреспондент статьи о работе и Эндрю А. Адамса. Заслуженный профессор машиностроения и аэрокосмической техники в штате Северная Каролина. «Мы черпали вдохновение в биомеханике гусеницы, чтобы имитировать эту локальную кривизну, и использовали нагреватели из нанопроволоки, чтобы контролировать аналогичную кривизну и движение робота-гусеницы.

«Создание мягких роботов, которые могут двигаться в двух разных направлениях, является серьезной проблемой в области мягкой робототехники, — говорит Чжу. «Встроенные нагреватели из нанопроволоки позволяют нам управлять движением робота двумя способами. Мы можем контролировать, какие секции робота изгибаются, контролируя схему нагрева в мягком роботе. И мы можем контролировать степень изгиба этих секций, контролируя количество применяемого тепла».

Гусеница-робот состоит из двух слоев полимера, которые по-разному реагируют на воздействие тепла. Нижний слой сжимается или сжимается под воздействием тепла. Верхний слой расширяется при нагревании. Рисунок серебряных нанопроволок встроен в расширяющийся слой полимера. Шаблон включает в себя несколько точек отведения, к которым исследователи могут прикладывать электрический ток. Исследователи могут контролировать, какие участки рисунка нанопроволоки нагреваются, подавая электрический ток на разные точки отведения, и могут контролировать количество тепла, прикладывая больший или меньший ток.

«Мы продемонстрировали, что робот-гусеница способен тянуть себя вперед и отталкиваться назад», — говорит Шуанг Ву, первый автор статьи и научный сотрудник в штате Северная Каролина. «В целом, чем больший ток мы подавали, тем быстрее он двигался в любом направлении. Тем не менее, мы обнаружили, что существует оптимальный цикл, который дает полимеру время остыть, позволяя «мышцам» расслабиться, прежде чем снова сокращаться. Если мы попытались запустить робота-гусеницу слишком быстро, тело не успело «расслабиться», прежде чем снова сжаться, что нарушило его движение».

Исследователи также продемонстрировали, что движение гусеничного робота можно контролировать до такой степени, что пользователи могут направить его под очень низкий зазор — подобно тому, как направлять робота, чтобы проскользнуть под дверь. По сути, исследователи могли контролировать как прямое, так и обратное движение, а также то, насколько высоко робот изгибался вверх в любой момент этого процесса.

«Этот подход к управлению движением мягкого робота отличается высокой энергоэффективностью, и мы заинтересованы в изучении способов сделать этот процесс еще более эффективным», — говорит Чжу. «Дополнительные следующие шаги включают интеграцию этого подхода к передвижению мягких роботов с датчиками или другими технологиями для использования в различных приложениях, таких как поисково-спасательные устройства».

Статья «Мягкий ползающий робот, вдохновленный Caterpillar, с распределенным программируемым тепловым приводом» будет опубликована 22 марта в журнале Science Advances. Статья была написана в соавторстве с Цзе Инь, адъюнкт-профессором машиностроения и аэрокосмической техники в штате Северная Каролина; Яой Хонг, доктор философии. студент штата Северная Каролина; и Яо Чжао, исследователь с докторской степенью в штате Северная Каролина.

Работа выполнена при поддержке Национального научного фонда по грантам 2122841, 2005374 и 2126072; и от Национальных институтов здравоохранения под номером гранта 1R01HD108473.

####

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, нажмите здесь

Контактная информация:
Контактная информация для СМИ

Мэтт Шипман
Университет штата Северная Каролина
Контакт с экспертом

Юн Чжу
Университет штата Северная Каролина

Авторское право © Государственный университет Северной Каролины

Если у вас есть комментарий, пожалуйста Контакты нас.

Издатели новостных выпусков, а не 7th Wave, Inc. или Nanotechnology Now, несут единоличную ответственность за точность содержания.

Закладка: