中新网西安8月13日电 (记者 阿琳娜)记者13日从西北工业大学得悉,该校空天结构技能要点实验室张卫红院士团队与香港城市大学吕坚院士、香港理工大学王钻开教授协作,在软体机器人范畴取得了新进展,成功开宣布一种根据新式电活性聚合物的多功用机器人,有望满意杂乱结构和极寒环境下的运用需求。
据介绍,电活性聚合物是一类可在电场效果下发生大幅度形变的智能资料,大范围的运用于人工肌肉、软体机器人等前沿范畴。跟着运用场景的持续扩展,机器人对体系的多功用集成才能提出了更高的要求。传统电活性聚合物往往仅具有电致变形功用,难以满意环境适应性及体系集成需求。因而,开发具有多形式呼应行为的智能资料并完结功用集成,是当时软体机器人研讨中一个亟须处理的问题。
在本研讨中,团队开发了一种具有低电压驱动、高电吸附力和可控自加热的新式聚氯乙烯基电活性聚合物。经过在聚氯乙烯凝胶中引进乙酸乙烯酯,有用按捺了因塑化剂搬迁引起的发热与电击穿问题,一起显着提高了资料的介电性能与力学性能。与现有资料比较,新式资料的发热量下降超越50%,惯例运用的寿数延伸15倍以上,输出力提高1.75倍,电吸附力提高2.15倍,在2V/μm的低电场下就可以完结30kPa的强吸附力,远优于传统静电吸附结构。此外,研讨还提出多种电压操控战略,可完结资料的按需自加热或进一步发热按捺。
在此基础上,研讨团队开宣布具有快速匍匐、低温度的环境自加热、模块化拼装与协同作业才能的微型软体机器人。机器人结构严密相连,呼应活络,在仅72.5V的低电压下即可驱动运动,显着低于现有同类体系。经过集成的电吸附结构,机器人集群可在毫米标准内完结快速衔接与脱粘,在狭隘拥堵的空间内完结自主重构,具有优异的集体协作才能。
在极寒环境测验中,机器人可在-50℃环境下完结自主加热、以及巡检和冰层消融等使命。在航空发动机叶片检测、狭缝勘探和寒区作业等运用场景中展现出明显优势。相关效果为极点环境下小型智能机器人体系的研制供给了新思路,也展现了该类资料在电子器件、仿生体系和智能制作等范畴的广泛运用远景。(完)
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