第一个自主,完全软机器人

第一个自主,完全软机器人

哈佛大学的一组研究人员在3D印刷、机械工程方面的专业知识,和技术展示了第一个自治,不受限制的,完全的软机器人。这个小机器人,3-D印刷-绰号“octobot”能为新一代的机器。

软机器人可以帮助彻底改变人类如何与机器互动。但研究人员一直在努力建立完全兼容的机器人。电力和控制系统-如电池和电路板-是刚性的,直到现在,软健全的机器人已经被拴到一个离板系统或安装硬部件。

Robert Wood,工程和应用科学教授查尔斯河,和Jennifer A. Lewis的hansjorg威斯生物启发工程教授在哈佛约翰A.保尔森工程与应用科学学院(SEAS),领导的研究。刘易斯和木材也是威斯生物工程研究院的核心成员在哈佛大学。

“一个长期以来的软机器人领域的愿景是创建一个完全柔软的机器人,但斗争一直在取代像电池和电子控制与类似的软系统的刚性组件,然后把它所有在一起,”Wood说。“这项研究表明,我们可以很容易地制造一个简单的,完全是软的机器人的关键组成部分,它为更复杂的设计奠定了基础。”

“通过我们的混合动力总成的方法,我们能够三维打印每个需要在软机器人本体的功能部件,包括燃料储存、功率和驱动,在一个快速的方式,”Lewis说。“这是一个简单的体现octobot旨在展示我们的综合设计和嵌入的自治功能添加剂制造战略。”

章鱼一直在软机器人的灵感来源。这些奇怪的生物可以执行难以置信的力量和灵巧的壮举,没有内部骨架。

哈佛的octobot是气动的,所以是由气体压力下。在BOT的反应将少量的液体燃料(过氧化氢)为大量气体,其中流入octobot的武器,他们像气球一样膨胀。

“软机器人燃料来源一直依赖于某种类型的刚性部件,”Michael Wehner说,在木材实验室和文章的共同第一作者博士后。“过氧化氢的奇妙之处在于,在这种情况下,在这种情况下,铂的化学和催化剂之间的一个简单的反应,使我们能够取代刚性电源。”

控制反应,团队采用了一种基于创业的合著者和化学家George Whitesides微流控逻辑电路、Woodford L.和安鲜花大学教授和威斯的核心成员。电路,一个简单的电子振荡器软模拟,控制当过氧化氢分解气体在octobot。

“整个系统是简单的制造。结合三的制备方法-软光刻技术,成型,和3D打印技术可以快速制造这些设备,”Ryan Truby说,在刘易斯实验室和文章的共同第一作者的研究生。

装配过程中的简单的更复杂的设计铺平了道路。接下来,哈佛团队希望设计一个octobot可以爬行、游泳、和与环境的互动。

“这项研究是一个概念证明,”特鲁比说。“我们希望创造自主软机器人让机器人专家、材料科学家和研究人员的方法,专注于先进制造业。”

论文合著的Wyss研究所的Daniel Fitzgerald和康奈尔大学的Bobak Mosadegh。该研究是由美国国家科学基金会支持的材料科学与工程研究中心,由哈佛Wyss研究所。

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