Nature子刊:多功能磁性人造肌肉:用于软体机器人

文摘   2024-09-24 09:17   陕西  

       尽管人工肌肉最近取得了一些进展,但其尚未能够像生物系统一样在特殊机械性能灵巧驱动能力之间取得适当的平衡。
       近日,韩国蔚山国立科学技术研究所Hoon Eui Jeong团队提出了一种人造磁性肌肉,它具有多种显着的机械性能,并展示了超越生物肌肉的综合驱动性能。这种人造肌肉采用复合结构,集成了相变聚合物铁磁颗粒,能够通过远程激光加热磁场操纵主动控制机械性能和复杂的驱动运动。因此,磁性复合肌肉可以根据需要动态调节刚度,实现超过2.7 × 10³的开关比
       这种卓越的适应性促进了大承载能力,拉伸和压缩应力的比负载能力分别高达1000和3690。同时,它还具有可逆的拉伸、收缩、弯曲、扭转性能,拉伸性能超过800%。作者利用这些独特的属性来展示这种复合肌肉作为软体连续机器人操纵器的多功能性。它熟练地执行各种可编程的响应和执行复杂的任务,同时最大限度地减少机械振动。此外,作者还证明,与现有的致动器相比,这种复合肌肉在多个机械和驱动方面都表现出色。

图1 单相复合材料肌肉的设计与性能

图2 由单相复合材料肌肉制成的可重构双响应机械手

图3 双相复合材料肌肉的设计与性能

图4 磁性复合材料肌肉的阻尼能力

图5 复合材料肌肉在软体连续机器人中的应用。


  • 原文题目:Multifunctional Magnetic Muscles for Soft Robotics
  • 论文共同第一作者:Minho Seong, Kahyun Sun, Somi Kim
  • 原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-52347-w

声明文章仅用于学术分享,如有不科学、不准确之处,或涉及知识产权问题,欢迎专业人士或作者下方私信更正或删除。欢迎论文投稿荐稿(免费),推广合作请后台私信。下方“阅读原文”可直接查看原文

柔性传感器
面向柔性传感电子、材料、仿生、微纳制造、机器人交叉学科,涉及可穿戴传感器、电子皮肤、软体机器人、人工肌肉、触觉传感、机器学习、心电/脑电/肌电采集、医工交叉、可拉伸电极、生化传感领域的原理、材料、结构、工艺、后端系统及应用,跟踪最新前沿进展
 最新文章