北卡罗来纳州立大学的研究人员煮了一个柔软的,摇摆不定的软机器人受到毛毛虫运动的启发。
但这并不是您的花园变种令人毛骨悚然的狂热:它是由尖端的银纳米线系统提供动力的,该系统会朝着不同的方向加热并弯曲机器人的身体。

银纳米线的创新模式
这种机器人小动物的独特动作由用热量来决定机器人弯曲的方式的创新模式,使用户可以将其引导到他们想要的任何方向上。
受到真正的毛毛虫的生物力学的启发,该团队设计了毛毛虫机器人的毛刺机器人,以模仿毛毛虫身体的局部曲率,在向前推动自己时,这在向前推动时有所不同。
“我们从卡特彼勒的生物力学中汲取了灵感到模仿局部曲率,并使用纳米线加热器来控制毛毛虫 - 机器人中的类似曲率和运动,”研究论文的对应作者Yong Zhu在新闻发布语句。
可以向两个不同方向移动的工程软机器人并不是一件容易的事。但是,在嵌入式纳米线加热器的帮助下,该团队能够通过两种方式控制机器人的运动。
通过控制软机器人中的加热模式,它们可以决定机器人弯曲的哪个部分,并控制施加的热量,它们可以确定这些部分弯曲的程度。
毛毛虫机器人如何工作
那么这个毛毛虫机器人如何工作?它由两层聚合物组成,这些聚合物对热的反应不同。底层在暴露于热量时会收缩,而顶层则会扩展。
银纳米线的模式嵌入到膨胀的聚合物层中,其中多个铅点可以施加电流。
通过将电流应用于不同的铅点,他们可以控制纳米线图案的哪些部分加热和施加的热量。
但这不是全部!研究人员发现,它们所应用的最新电流越多,机器人沿任一方向移动的速度就越快。但是,有一个最佳周期使聚合物有时间冷却,并使“肌肉”放松,然后再收缩。
如果他们过快地骑自行车的毛毛虫机器人,则身体在再次收缩之前就没有时间放松,这会损害其运动。
借助此毛毛虫机器人,研究人员表明,他们可以控制前进和向后运动,以及在该过程中的任何时刻,机器人弯曲的高度向上。
实际上,他们甚至证明了机器人的移动可以控制到用户可以在非常低的间隙下引导它的地步,就像将其滑动在门下一样。
这种在软机器人中驱动运动的创新方法具有很高的能源效率,研究人员很高兴探索使过程更加有效的方法。
他们的下一步包括将这种软机器人运动的方法与传感器或其他用于各种应用程序(例如搜索设备)的技术集成在一起。
团队的发现是出版在《科学杂志》杂志上。
