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多重螺旋磁软机器人让我们更好地理解集体行为

  • 财经
  • 2021-12-07 21:27:15
  • 来源:
导读 软电磁机器人是有限环境下外部磁刺激非接触控制的一种有前途的选择。磁运动(即磁主动)是通过机器人的局部变形来驱动的,从而可以将粒子排列

软电磁机器人是有限环境下外部磁刺激非接触控制的一种有前途的选择。磁运动(即磁主动)是通过机器人的局部变形来驱动的,从而可以将粒子排列和交替极性分布编程到人体内。本文试图通过将直接激光印刷(DLP)、立体光刻(SLA)和熔丝制造(FDM)与电磁铁的多轴操作相结合,将磁各向异性编程到软机器人中。

现在,研究人员已经演示了无需电磁调节的磁性软机器人的简单制备和启动方法。他们通过扭曲二维聚合物复合膜构建了一个三维螺旋软机器人。热塑性聚氨酯-磁铁矿纳米复合材料由于高伸长率使薄膜超扭曲;热塑性材料的使用也使得扭曲的结构能够被热固定。软机器人的密集螺旋允许分层磁势,包括顺时针旋转和逆时针旋转,这是由衬底下两个永磁体的顺时针旋转引起的。

在多个软机器人的磁操纵中,单个机器人的控制仍然是一个复杂的操作,因为每个机器人各自的轨迹同时沿着不同的路径协调。这些多磁化软机器人的无电池运行是通过改变平面内旋转磁铁的频率来实现的,因为即使在相同的转速下,不同纵横比的软机器人也可以通过其他旋转模式(旋转、枢转和翻滚)来驱动。除了对几个软机器人的半径、速度和路径进行轨道操纵外,长达60 s-1的敏捷运动和分层磁性主动也帮助软机器人爬楼梯和其他障碍物。

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