北卡罗来纳州立大学利用微型3D打印执行器控制厚度不到一毫米的软机器人

北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了微型软液压执行器，用于控制厚度不到一毫米的软机器人。这些执行器采用 3D 打印和形状记忆聚合物制成，可以精确地将机器人锁定和释放成所需形状，从而增强其功能。

执行器由两层组成：带有微流体通道的柔性聚合物和柔性形状记忆聚合物。通过将流体泵入通道，液压会改变机器人的形状。即使在去除流体后，热量也可以将机器人锁定在这种新形状上。这种设计可以对机器人的运动和变形进行出色的控制。

所讨论的微型执行器正在执行。（图片来源：北卡罗来纳州立大学）

该系统的关键是平衡形状记忆层的厚度。它必须足够薄，以便在压力下弯曲，但又足够厚，以便在压力消除后保持其形状。研究人员用一个软机器人“夹持器”演示了这一点，它通过使用热量锁定和解锁其形状来拾取和运输物体。

这些薄型机器人可快速升温至 64°C 并快速冷却，可在两分钟内改变形状。该技术还包括自然灵感的设计，例如用于牢固抓握的藤蔓状抓手。快速轻松改变形状的能力使这些执行器适用于各种应用。

这项概念验证展示了微型执行器在小型机器人、变形设备和生物医学应用中的潜力。能够如此精确地控制软机器人的运动和形状，为需要精细和灵活运动的领域开辟了新的可能性。

来源：scienmag.com