发布时间：2024-03-17 12:41:31   来源：安博电竞

  小型软体机器人具有绘声绘色的杂乱行为，能够在险阻的地势和狭隘的空间中飞行。但是，软体机器人技能面对的首要应战是：1）创立能快速、可逆地从 22D 到 3D 形状变形且刚度可调的致动器；2）提高致动力和鲁棒性，以完成更广泛的使用；3）规划全体体系，以完成实践场景中的无绳操作和灵敏多模态。本文，曼彻斯特大学Tim J. Echtermeyer等研讨人员在《Small》期刊宣布名为“A Graphene-Mica-Based Photo-Thermal Actuator for Small-Scale Soft Robots”的论文，研讨介绍了具有多种功用的机械适应纸质机器人。这些机器人以光热激活聚合物双态致动器为根底，其间的石墨烯用于能量的光热转化，而具有高杨氏模量的云母则供给了所需的刚度。

  光能转化为热能会导致热膨胀和应力不匹配结构的曲折。致动器是依据修改后的季莫申科模型规划的，并使用数值模仿评价了它们的致动功能。薄膜可用于光驱动的可编程形状变形。部分操控答应在膜的恣意方位施行自动铰链。集成到批量生产的小型软体机器人中后，膜可促进机器人的运动、翻滚和翻转。此外，还展现了抓和踢机制，凸显了此类致动器在未来使用中的潜力。

  图5、演示依据PDMS/G/Mica膜的软体机器人的各种运动战略和承载才能

  图6、a） 模仿人手手指曲折的光敏手的光学图像。单个手指由部分照明操控，黄色箭头代表照明方位。b） PDMS/G/云母执行器

  在这里，咱们展现了一种由 PDMS/G/Mica 膜批量生产的光呼应型多功用毫米级软致动器。研讨提出了一个理论模型来评价光热致动器的行为，从而为规划进程供给便当。推导出的 PDMS/G/Mica 致动器在150mWcm-2 的中等光照强度下，可在7秒内完成约0.6mm-1的曲率改变，具有呼应速度快、偏转大的特色。变形是可逆的，曲率改变的平均速度为0.08mm-1s-1。此外，PDMS/G/云母致动器可接受高机械负荷和应力而不会失效，并能承载超越本身分量 18 倍的有效载荷。

  会上还展现了各种结合了光呼应膜的软机器人结构，展现了不同的运动机制、空间部分曲折、能量存储和开释以及负载才能。PDMS/G/Mica 执行器的制作工艺简略、成本低、可扩展，很合适光控微型软机器人使用，尤其是需求更杂乱操控的使用。