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瑞士科學家宣布:成功開發出新一代軟質機器人用微型可伸縮泵

瑞士科學家宣布:成功開發出新一代軟質機器人用微型可伸縮泵
時間:2019-09-29
日前,瑞士洛桑聯邦理工學院的科學家宣布,成功研發出一種泵可伸縮、安靜,重量僅有1g,可以在自主軟質機器人、輕質外骨骼和智能服裝的開發中發揮重要作用的小型泵,這種創新軟質泵有望替代當前所用的剛性、噪音高、笨重的泵。

? ? ?你可能不知道,泵類行業又研發出了一款黑科技。那就是日前,瑞士洛桑聯邦理工學院的科學家宣布,成功研發出一種泵可伸縮、安靜,重量僅有1g,可以在自主軟質機器人、輕質外骨骼和智能服裝的開發中發揮重要作用的小型泵,這種創新軟質泵有望替代當前所用的剛性、噪音高、笨重的泵。

 瑞士科學家宣布:成功開發出新一代軟質機器人用微型可伸縮泵

? ? ?軟質機器人與常規剛性機器人相比,可以很容易適應復雜的環境,處理易碎的物品,并與人類進行安全的互動。

? ? ?該機器人由硅膠或其它可拉伸的聚合物支撐,是外骨骼修復和機器人制衣的理想應用。軟質的受生物啟發的機器人未來有望用于探索偏遠、危險的環境。

? ? ?大多數軟質機器人由剛性、有噪音的泵驅動,并將液體推進機器的運動部件。因為這類機器人需要通過管子與笨重的泵相連,所以自主性有限,且多比較重。

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? ? ?創新微型泵為軟質機器人帶來范式的變革

? ? ?洛桑聯邦理工學院軟傳感器實驗室(LMTS)和智能系統實驗室(LIS)的研究人員與日本東京芝浦工業大學的研究人員合作,開發出了第一款完全采用柔性材料制成的泵,即便是電極,也呈柔性。重量只有1g,完全靜音、耗電量極低,由2cmX2cm的電路供電(內含一個可充電池)。如果想要驅動更大的機器人,可以將幾臺泵連接在一起。

? ? ?這種創新泵可以擺脫軟質機器人的束縛,為軟質機器人領域帶來了范式的轉變。

? ? ?軟質泵也可為嵌入智能服裝的柔性細管循環泵送液體,從而實現服裝主動冷卻或加熱身體的不同部位,滿足外科醫生、運動員和飛行員的需求。

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? ? ?軟質機器人用微型可伸縮泵如何工作

? ? ?這種軟質可伸縮泵采用的是與目前超級計算機等系統用循環冷卻液相同的物理機制。泵配有直徑1mm的管狀通道,其中印有多排電極。泵內充滿介電液體。當施加電壓時,電子從電極轉移至液體,使分子帶電。這些分子隨后被其它電極吸引,推動流體與這些分子一起通過通道。

? ? ?洛桑聯邦理工學院的博士后、該研究報告主要作者Vito Cacucciolo說道:“可以通過調節電場來加速電流,但仍然完全保持靜音。”

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? ? ?在日本開發人工肌肉

? ? ?研究人員成功地將他們的泵植入了一種廣泛應用于軟性機器人實驗室的機器人手指中。現正與日本小泉實驗室合作,開發流體驅動的人工肌肉和靈活的外骨骼。

? ? ?洛桑聯邦理工學院的研究團隊還在織物制成的手套中安裝了管子,以示可以根據需要用泵來加熱或冷卻手套的局部區域。

? ? ?其工作原理有點像家中的供暖和制冷系統。這種應用吸引了許多企業的興趣。

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