多模态超薄软体机器人可探索狭窄空间进行检查和维护

Josiah02 · 发表于 2024-9-12 15:09:46

劳斯莱斯大学技术中心 (UTC) 制造和诺丁汉大学机翼技术部门的研究人员开发出了超薄软体机器人，用于在具有挑战性的建筑环境中探索狭窄空间。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。
这些先进的机器人具有多模式运动能力，将改变发电厂、桥梁和航空发动机等行业进行检查和维护的方式。
这种创新型机器人被称为薄型软机器人（TS-Robots），厚度仅为 1.7 毫米，使其能够进入和在狭窄空间内导航，例如门下或复杂机器内毫米宽的缝隙。
TS-Robots 配备了独特的夹层结构，由介电弹性体驱动，使其能够爬行、攀爬、游泳以及在固体和液体区域之间转换。这种适应性使其成为复杂环境的理想选择，这些环境包括各种地形上的多个障碍物。
该项目首席研究员、这个想法的提出者董鑫博士表示：“我们的 TS 机器人旨在解决软体机器人多模式运动的科学挑战，特别是在其导航路径上遇到诸如狭窄间隙、沟渠、墙壁和液体等障碍物时。
“与在这些环境中面临重大限制的传统机器人不同，我们的技术为探索困难和复杂的地形提供了潜在的突破。”
值得注意的是，薄型软机器人在输出力和速度方面表现出色，每秒可达到其重量的41倍力和其体长的1.16倍速度。
这种卓越的能力使它们能够与多个 TS-Robot 甚至无人机等其他机器人合作，增强它们在检查具有挑战性的环境或运送货物等任务中的功能。
初步测试已经证明了薄型软机器人在实际应用中的潜力，包括检查先进混合动力系统的发电机。在此应用中，机器人成功地穿过了发电机转子和定子之间的狭窄气隙，这是传统工具和机器人无法实现的壮举。
劳斯莱斯联合技术中心制造与机翼技术研究员王曦博士表示：“从三年前的一个‘疯狂’想法开始，我很高兴我们不仅证明了软机器人的全新概念，而且还成功地在现实生活中找到了它们的用途。”
劳斯莱斯 UTC 制造和机翼技术总监 Dragos Axinte 教授补充道：“下一代清洁动力系统为其检查和维护带来了新的挑战。我们很高兴看到这些薄型软机器人带来了应对这些挑战的可能性，并为净零排放的未来做出了贡献。”
基于这些有希望的成果，研究团队计划进一步优化机器人的设计，并探索在航空航天和能源维护以及核退役等领域的新应用。

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