可遙控變形機器人剛柔並濟

發表時間︰2019/8/8   來源︰科技日報   作者︰
[導讀] 最新一期美國《科學進展》雜志發表了一項工程學研究︰美國一個聯合研究團隊報告稱,他們成功開發出一種可遠程控制的變形機器人,材料能夠由“剛”到“柔”,按照人類的想法改變形狀,最後還能以新的形狀再恢復“剛”性。這一特殊的機器人未來有望在生物醫學和航天領域得到應用。
  科技日報北京8月6日電 (記者張夢然)最新一期美國《科學進展》雜志發表了一項工程學研究︰美國一個聯合研究團隊報告稱,他們成功開發出一種可遠程控制的變形機器人,材料能夠由“剛”到“柔”,按照人類的想法改變形狀,最後還能以新的形狀再恢復“剛”性。這一特殊的機器人未來有望在生物醫學和航天領域得到應用。

  這種奇特的機器人由美國北卡羅來納州立大學和埃隆大學的研究人員聯合研發,機器人由嵌有磁鐵微粒的聚合物構成,可受外部的光和磁場控制。在正常條件下,這種材料表現出的特性是相對剛性的,但只要通過發光二極管加熱,材料就會變得很柔軟,此時再利用磁場進行遠程控制,就可以按需要改變機器人的形狀。而一旦停止加熱後,機器人的材料會恢復剛性,且固定成為新的形狀。


  在實驗測試中,研究人員讓這種機器人“變形”,制成用于提起和轉運物體的“抓手”,也制成了懸臂。同時,研究人員還展示了如何將這種機器人折疊成一朵“花”,“花瓣”甚至可向不同的方向彎曲。

  研究團隊開發了一個設計軟件,用于控制和調整機器人的形狀、材料厚度以及磁場強度和方向等。

  變形機器人憑借多樣的功能性和強大的適應性,在眾多領域中都將有重要應用價值。美國北卡羅來納州立大學材料科學和工程學教授、論文通訊作者喬⋅特拉西說,新研發的這種機器人不但可以遠程控制運動,也能使其變化為特定形狀,最後還能使其恢復原狀,可反復進行操作。這一特點未來有望在生物醫學和航天領域發揮巨大潛力。

  總編輯圈點

  前幾年,中國科學家開發出的可變形的液體金屬,曾讓世人嘖嘖稱奇,呼為“終結者”。現在,又來了剛柔並濟的“變形金剛”。材料領域的潛力遠超出我們的預計。今後的機械、自動化等工程領域很可能會被新的可塑材料改變,科學家還將摸索出更多路徑。
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