由螺旋磁(ci)性軟機(ji)器(qi)人的扭轉和(he)扭轉活動驅動的分層磁(ci)勢性答應(a)超出障(zhang)礙物;(b)多個(ge)(ge)軟機(ji)器(qi)人的水下泅水;和(he)(c)根據永磁(ci)體的單個(ge)(ge)扭轉軸個(ge)(ge)人運(yun)輸貨品。圖源:仁荷大學
而今,研究人員曾(ceng)經(jing)(jing)演示了無需電磁調(diao)理的磁性(xing)軟機器(qi)人的簡(jian)潔籌辦和(he)啟動辦法。他(ta)們經(jing)(jing)由過(guo)程(cheng)扭(niu)(niu)曲(qu)二維聚合(he)(he)物(wu)復合(he)(he)膜構建(jian)了三維螺(luo)旋軟機器(qi)人。其熱(re)塑(su)性(xing)聚氨酯-磁鐵礦納米復合(he)(he)資料(liao)因為(wei)高伸長率(lv)而使薄膜超扭(niu)(niu)曲(qu);熱(re)塑(su)性(xing)資料(liao)的運用還使扭(niu)(niu)曲(qu)的布局可以熱(re)固定(ding)。而磁性(xing)軟機械手的致密螺(luo)旋體(ti)答(da)應分層的磁勢,包(bao)羅順時(shi)針(zhen)扭(niu)(niu)轉(zhuan)(zhuan)和(he)逆時(shi)針(zhen)扭(niu)(niu)轉(zhuan)(zhuan),這是由兩個永久磁鐵發生的,此中(zhong)單個扭(niu)(niu)轉(zhuan)(zhuan)軸正在基板下方(fang)順時(shi)針(zhen)扭(niu)(niu)轉(zhuan)(zhuan)。
正在(zai)多(duo)個軟(ruan)(ruan)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)把持(chi)中,由于(yu)(yu)每一(yi)(yi)個機(ji)(ji)器(qi)(qi)人的(de)(de)(de)各自軌跡與(yu)此同時沿著不一(yi)(yi)樣的(de)(de)(de)途徑(jing)舉(ju)行(xing)和(he)諧(xie),是以單個機(ji)(ji)器(qi)(qi)人的(de)(de)(de)節制仍(reng)然是龐大的(de)(de)(de)把持(chi)。這(zhe)一(yi)(yi)些多(duo)磁(ci)(ci)(ci)化軟(ruan)(ruan)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人的(de)(de)(de)無電(dian)池把持(chi)是經(jing)過平面內(nei)扭(niu)轉(zhuan)磁(ci)(ci)(ci)體(ti)的(de)(de)(de)頻次變更來實現的(de)(de)(de),由于(yu)(yu)縱(zong)然采納(na)不異的(de)(de)(de)扭(niu)轉(zhuan)速度,具(ju)有不一(yi)(yi)樣縱(zong)橫(heng)比的(de)(de)(de)軟(ruan)(ruan)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人還能夠經(jing)過其他扭(niu)轉(zhuan)形式(扭(niu)轉(zhuan),樞轉(zhuan)和(he)翻(fan)騰)舉(ju)行(xing)驅動(dong)(dong)。除多(duo)個軟(ruan)(ruan)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人的(de)(de)(de)半徑(jing),速度和(he)途徑(jing)的(de)(de)(de)軌道把持(chi)外,高達60體(ti)長s-1的(de)(de)(de)火速活動(dong)(dong)和(he)分(fen)層磁(ci)(ci)(ci)動(dong)(dong)性還扶助軟(ruan)(ruan)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人爬上了樓梯等障礙(ai)物。
磁扭轉(zhuan)(zhuan)速度(du)節制下(xia)扭轉(zhuan)(zhuan),樞轉(zhuan)(zhuan)和(he)翻騰的(de)三峰扭轉(zhuan)(zhuan)的(de)演化;磁性軟機(ji)器(qi)(qi)人(比方,扭轉(zhuan)(zhuan)機(ji)器(qi)(qi)人)的(de)多功能(neng)性擴展(zhan)到表(biao)現出個(ge)人行(xing)動的(de)多機(ji)器(qi)(qi)人體(ti)系。圖源(yuan):仁荷大學
研討人(ren)(ren)員還展現(xian)了受(shou)蟻群貨品運輸個人(ren)(ren)質量(liang)啟示(shi)的(de)(de)多個磁性軟機(ji)(ji)械(xie)人(ren)(ren)之間的(de)(de)協作。個人(ren)(ren)舉動是自然(ran)(ran)界中(zhong)的(de)(de)普遍(bian)現(xian)象,例(li)如(ru)果正在細胞遷徙,蟻群和魚類(lei)(lei)群中(zhong)發明的(de)(de)例(li)子。然(ran)(ran)則,正在個人(ren)(ren)機(ji)(ji)械(xie)人(ren)(ren)中(zhong)很難實(shi)現(xian)這類(lei)(lei)設計,由(you)于個人(ren)(ren)和個人(ren)(ren)機(ji)(ji)械(xie)人(ren)(ren)活動的(de)(de)動力學皆需求憑據測算和實(shi)驗剖析開(kai)展優(you)化。這一些(xie)請求正在本研討中(zhong)變得不必要,由(you)于毛細作用(yong)力使扭轉(zhuan)和扭轉(zhuan)的(de)(de)軟機(ji)(ji)械(xie)人(ren)(ren)附著正在貨品四周。機(ji)(ji)械(xie)人(ren)(ren)下(xia)方磁體(ti)的(de)(de)從新定(ding)位招致類(lei)(lei)似于螞蟻的(de)(de)事情舉動的(de)(de)重(zhong)物的(de)(de)方便運輸。
這一些經(jing)過(guo)分層磁(ci)(ci)動性(xing)按需舉(ju)行軌道把持的新奇技能能夠(gou)擴展(zhan)到(dao)生物醫學利用,正(zheng)在這一些利用中,小型磁(ci)(ci)性(xing)泅水者(zhe)能夠(gou)潛正(zheng)在地將藥物輸送(song)到(dao)布局龐(pang)雜的空間中。