由螺旋磁性軟機(jī)器人的扭轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)活動(dòng)驅(qū)動(dòng)的分層磁勢(shì)性答應(yīng)(a)超出障礙物;(b)多個(gè)軟機(jī)器人的水下泅水;和(c)根據(jù)永磁體的單個(gè)扭轉(zhuǎn)軸個(gè)人運(yùn)輸貨品。圖源:仁荷大學(xué)
而今,研究人員曾經(jīng)演示了無(wú)需電磁調(diào)理的磁性軟機(jī)器人的簡(jiǎn)潔籌辦和啟動(dòng)辦法。他們經(jīng)由過(guò)程扭曲二維聚合物復(fù)合膜構(gòu)建了三維螺旋軟機(jī)器人。其熱塑性聚氨酯-磁鐵礦納米復(fù)合資料因?yàn)楦呱扉L(zhǎng)率而使薄膜超扭曲;熱塑性資料的運(yùn)用還使扭曲的布局可以熱固定。而磁性軟機(jī)械手的致密螺旋體答應(yīng)分層的磁勢(shì),包羅順時(shí)針扭轉(zhuǎn)和逆時(shí)針扭轉(zhuǎn),這是由兩個(gè)永久磁鐵發(fā)生的,此中單個(gè)扭轉(zhuǎn)軸正在基板下方順時(shí)針扭轉(zhuǎn)。
正在多個(gè)軟機(jī)器人的磁把持中,由于每一個(gè)機(jī)器人的各自軌跡與此同時(shí)沿著不一樣的途徑舉行和諧,是以單個(gè)機(jī)器人的節(jié)制仍然是龐大的把持。這一些多磁化軟機(jī)器人的無(wú)電池把持是經(jīng)過(guò)平面內(nèi)扭轉(zhuǎn)磁體的頻次變更來(lái)實(shí)現(xiàn)的,由于縱然采納不異的扭轉(zhuǎn)速度,具有不一樣縱橫比的軟機(jī)器人還能夠經(jīng)過(guò)其他扭轉(zhuǎn)形式(扭轉(zhuǎn),樞轉(zhuǎn)和翻騰)舉行驅(qū)動(dòng)。除多個(gè)軟機(jī)器人的半徑,速度和途徑的軌道把持外,高達(dá)60體長(zhǎng)s-1的火速活動(dòng)和分層磁動(dòng)性還扶助軟機(jī)器人爬上了樓梯等障礙物。
磁扭轉(zhuǎn)速度節(jié)制下扭轉(zhuǎn),樞轉(zhuǎn)和翻騰的三峰扭轉(zhuǎn)的演化;磁性軟機(jī)器人(比方,扭轉(zhuǎn)機(jī)器人)的多功能性擴(kuò)展到表現(xiàn)出個(gè)人行動(dòng)的多機(jī)器人體系。圖源:仁荷大學(xué)
研討人員還展現(xiàn)了受蟻群貨品運(yùn)輸個(gè)人質(zhì)量啟示的多個(gè)磁性軟機(jī)械人之間的協(xié)作。個(gè)人舉動(dòng)是自然界中的普遍現(xiàn)象,例如果正在細(xì)胞遷徙,蟻群和魚類群中發(fā)明的例子。然則,正在個(gè)人機(jī)械人中很難實(shí)現(xiàn)這類設(shè)計(jì),由于個(gè)人和個(gè)人機(jī)械人活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)皆需求憑據(jù)測(cè)算和實(shí)驗(yàn)剖析開展優(yōu)化。這一些請(qǐng)求正在本研討中變得不必要,由于毛細(xì)作用力使扭轉(zhuǎn)和扭轉(zhuǎn)的軟機(jī)械人附著正在貨品四周。機(jī)械人下方磁體的從新定位招致類似于螞蟻的事情舉動(dòng)的重物的方便運(yùn)輸。
這一些經(jīng)過(guò)分層磁動(dòng)性按需舉行軌道把持的新奇技能能夠擴(kuò)展到生物醫(yī)學(xué)利用,正在這一些利用中,小型磁性泅水者能夠潛正在地將藥物輸送到布局龐雜的空間中。