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和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,集成了相变聚合物和铁磁颗粒,能够通过远程激光加热和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2 由单相复合材料肌肉制成的可重构双响应机械手
图4 磁性复合材料肌肉的阻尼能力
- 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
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