近日,加州大學圣地亞哥分校研發人員利用液晶彈性體設計了一種自動折疊機器人。
據悉,它能抬起比自身重38倍的物體,研究人員叫它起重機,加熱時會像人造肌肉一樣收縮,可以疊成了不同的形狀。若將三個起重機逐一收縮,連起來就變成了一款爬行機器人。
液晶彈性體是一種輕微交聯的液晶聚合物網絡。在磁場、電場、溫度或預拉伸的影響下能夠進行可逆的變形。由于它們的致動特性,液晶彈性體常常被用來制作軟機器人或人造肌肉,研究人員選擇用加熱的方式驅動液晶彈性體,利用光刻技術將加熱層嵌入了液晶彈性體中。“起重機”的折疊結構是一種稱為Sarrus聯動的機制,可以使單個驅動肌肉可以在兩個方向上折疊。圖中紅色和藍色的箭頭分別表示致動器的加熱和冷卻狀態。當液晶彈性體被加熱時,致動器處于彈出狀態;材料被冷卻后,致動器自動縮回扁平狀。起重機的收縮與液晶彈性體的加熱時間有關,研究人員發現,當加熱到30s左右,材料的應變能力達到峰值,‘起重機’完全展開,折疊角最大為64°;當加熱停止時,液晶彈性體開始立刻松弛,但要達到完全松弛狀態需要2分鐘。
起重機的負重能力隨溫度的增加而增加。在啟動狀態,眨眼間便可抬起20g的負載。研究人員預測它的最大負載能力可達到700g,未來可應用于搜救,航空航天系統和醫療設備中。
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原文標題:加州大學研發自動折疊機器人
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