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天津大学亮啦!4D 打印软体机器人助力人工智能

4D 打印可以将智能材料处理成具有各种刺激响应行为的动态架构。 除了简单的变形,打印具有感知和适应性的智能软体机器人更有吸引力。

直接通过 4D 打印获得一个智能软体机器人仍然是一个很大的挑战。

近日,天津大学材料学院封伟教授团队使用 4D 打印开发了一种具有不受限制的运动能力的单材料软机器人,无需任何其他加工程序。这种基于液晶弹性体的机器人,当加热到 160 ° C 以上变形为小管时,它可以实现无绳自走滚动。

小管的曲率为机器人提供了可持续的定向滚动运动。 一个 10 厘米长的机器人可以在水平面上达到超过 48 厘米 / 分钟的最大速度并爬上大约 20 ° 的斜坡。更长的小管滚动得更快,稳定性更高,这确保了机器人对复杂地形的适应性。

机器人的滚动平稳有力,同时可以通过改变其形状和大小来调整速度和方向。而且,机器人的智能响应行为构成了基于人工智能的机器感知。

鉴于材料和结构的灵活性,机器人的触觉感知能力类似于昆虫的触角。 此外,该机器人可以承载自身重量 40 倍的负载,这增加了所提出的机器人在运输行业的潜在适用性。

因此,所提出的机器人可应用于货物运输和外太空陌生环境的智能探索。

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