6月23日,记者从中国科学院官网获悉,近日,我国科学家实现了绳索驱动连续体。机器人灵活的自我感知,并使用类似皮肤的凝胶传感器。
据报道,相关研究成果发表在Advanced uncomputer options ingusing skin-Like hydrogen sors上,题为《Cabl-drivencuumrotoptions ingunsensors》。
绳索驱动器连续体机器人(CDCR)是一个重要的软件。机器人它具有结构轻巧、安全性高、自由度大的特点,能产生较大的弯曲、扭转变形等动作。由于其灵活性和可扩展性,它可以在狭窄和复杂的环境中很好地工作。目前CDCR系统中常用的是光纤Bragg传感器,它的模量高,伸长率极低,缺乏粘附机制,限制了软件的使用。机器人运动,简单且机器人分层使得这种刚性传感器不适合集成系统。如何为CDCR自我认知和锻炼监控设计柔性附着传感器仍然是一个挑战。
中国科学院宁波陈涛,材料技术与工程研究所智能高分子材料研究团队研究员,高国荣,副研究员,精密运动。机器人团队研究员张峥天江等高级工程师合作,基于离子导电凝胶领域的两个团队(Adv.Matery,2020,32,2004,290;纳米能,2021,90,106614等。),采用离子导电聚丙烯酰胺/海藻酸盐/纳米粘土聚合物凝胶制成的类皮肤水凝胶传感器实现CDR柔性自感知。
非共价交联动态网络结构的引入,使水凝胶具有良好的可拉伸性(18.40%)、自粘性(6.6kpa粘合强度)和自修复性能。同时对各种形变(拉伸、压缩、弯曲、扭转)反应灵敏,可以作为皮肤传感器贴在CDCR表面,CDCR可以获得感知运动的体感和感官障碍以及陷阱的外部感知。进一步模仿人的感觉系统,研究并构建了调节CDCR弯曲的闭环控制系统,可以构建驱动-传感-反馈导向的闭环控制系统。这项研究是连续体软件。机器人该传感器和闭环系统为绳传动的设计和应用建立了有效的方法。