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哈佛大学开发出可感知运动、压力和温度的3D打印软机器人

导读: 近日,哈佛大学的研究人员开发出了一个平台,用于创建带嵌入式传感器的3D打印柔性机器人,这些传感器可以检测运动、压力、触摸和温度。研究人员称其为软机器人领域的“基础性进展”。

近日,哈佛大学的研究人员开发出了一个平台,用于创建带嵌入式传感器的3D打印柔性机器人,这些传感器可以检测运动、压力、触摸和温度。研究人员称其为软机器人领域的“基础性进展”。

哈佛大学开发出可感知运动、压力和温度的3D打印软机器人

两所世界领先的研究机构并不常常存在于同一所大学。但是,大多数大学不像哈佛大学那样,John A. Paulson工程与应用科学学院(SEAS)和Wyss生物启发工程研究所最近联手开发了用于创建软机器人的3D打印平台。

此前,哈佛大学的研究人员已经能够构建可以执行各种功能的软式机器人:游泳、拿着物体,甚至协助人类心跳。然而,没有一个能够充分地理解和响应外部刺激。

哈佛研发的新型3D打印平台改变了这一切,使科学家们能够创造可感知运动、压力、触觉和温度的柔性机器人。这对软机器人领域来说是一个巨大的飞跃,也是增材制造技术的一个非常令人兴奋的应用。

“我们的研究代表了软机器人技术的基础性进展,”研究论文的第一作者Ryan Truby评论道。“我们的制造平台能够将复杂的传感图案轻松集成到柔性机器人系统中。”

该过程的秘诀是传感器自身的3D打印,这是由有机离子液体导电油墨制成的。这种油墨可以在机器人的柔软的弹性体基体中3D打印,并且使传感器变软,之前它们是刚性的。

哈佛大学开发出可感知运动、压力和温度的3D打印软机器人

“迄今为止,用于软机器人的大多数集成传感器/执行器系统已经非常简单,”SEAS的前博士后研究员兼论文合著者Michael Wehner说。“通过在这些软系统中直接打印离子液体传感器,我们为设备设计和制造开辟了新的途径,最终将允许对软机器人进行真正的闭环控制。”

该过程涉及使用嵌入式3D打印技术,这是由Wyss研究所的Jennifer A. Lewis开创的技术。

“这种方法的功能和设计灵活性是无与伦比的,”Truby说。“这种新型油墨与我们的嵌入式3D打印工艺相结合,使我们能够在一个集成式柔性机器人系统中结合软感应和驱动。”

哈佛大学的研究人员测试了他们的3D打印平台,他们通过制造一个柔软的机器人抓手来测试充气压力、曲率、触摸和温度,他们说他们的新工艺可以“改变机器人的创造方式”。他们现在计划尝试机器学习来改进软机器人设备。

据悉,标题为“通过嵌入式3D打印创建柔软体感执行器”的研究论文已发表在Advanced Materials杂志上。

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