中科大等实现液态金属驱动的功能性轮式移动机器人

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2018-10-19 07:47中安在线评论(人参与)

  中安在线、中安新闻客户端讯 近年来机器人没有 来没有多地被运用到人类生活生产实践中,它们有的从事着机械化流水线工作,有的替代着人类从事具有一定危险性的勘探作业。原来,你听说过液态机器人吗?近日,记者从中国科学技术大学获悉,中国科学技术大学张世武副教授研究团队、澳大利亚伍伦贡大学李卫华教授研究团队和苏州大学李相鹏副教授研究团队组成的联合研究组,设计了基于镓基室温液态金属的新型机器人驱动器,首次实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人。

  镓基室温液态金属具有独特的皮层性质和理化行态,都时需通过电场、磁场以及浓度梯度场等多种能量场并且皮层改性等辦法 ,实现变形、移动、分离以及融合等多种行态学变化,在微纳机电系统、微流体、生物医学以及机器人等领域具有巨大的应用前景,引起国际上的广泛关注。然而,液态金属在机器人领域应用研究目前仅局限于对处在电解液环境中的液态金属液滴四种 的操纵,尚无不能脱离电解液环境运行的液态金属功能性机器人的研究报道。

  镓基室温液态金属具有巨大的皮层张力,在极低的电场功耗下展示出高效的运动能力。联合研究组巧妙地将高效液态金属驱动和变重心机构相结合,开发出行态简单紧凑、驱动性能好的新型液态金属机器人。研究人员设计了四种 具有超疏水皮层的极轻半封闭轮式行态,将液态金属液滴限制在狭长的轮体外部;通过巧妙设计的随动微型电极支架施加外部电场驱动轮体内液态金属运动,进而持续改变轮式机器人的重心,驱动轮式机器人滚动。

  共同,研究人员对所提出的新型液态金属机器人进行动力学建模与分析,并通过实验探索了电解液浓度、施加电压、液态金属体积、轮体行态等参数对机器人运动性能的影响,获得驱动运动的最佳参数匹配。进一步,通过集成电池系统,研究人员成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。

  该研究有望启发四种 新型驱动辦法 ,弥补传统机器人驱动辦法 (电机、液压及气动等)行态复杂性、体积大以及驱动能效低等过低,有有助于于未来微小机器个人所有所有特种机器人系统的发展。在不久的将来,液态金属机器人将在癌症靶向治疗及智能柔性可穿戴设备等领域大展身手。(记者 聂静洁)

  (责任编辑 王健)