陈根:电动气动泵,使柔性机器人更加柔软

时间:

2021-02-21 20:00:13

文/陈/三

软机器人通常是由可以拉伸和扭曲的软材料制成的。这些材料可以制成人工肌肉,当空气注入肌肉时,肌肉就会收缩。这些肌肉的柔软性使得它们适合为辅助服装提供动力。然而,到目前为止,这些气动人工肌肉都是由传统的电磁(电机驱动)泵驱动的,这种泵体积大、噪音大、结构复杂、价格昂贵。

制造一种轻巧、灵活的泵可以让软机器人变得更软。最近,布里斯托尔大学(UniversityOfBristol)科学家开发的5克电动气动泵成功地实现了这一目标。新开发的泵是信用卡的大小和形状,它不仅薄而易弯曲,而且价格低廉,易于制造。

具体来说,实验装置是以一个扁平袋的形式,一侧有一个空气管。密封在袋子里的是一个安全气囊和少量的介质液体。当电流施加到袋子两侧的电极片上(因此在液体的两侧)时,就会发生一种叫做模式电泳液体拉链的过程。

作为这个过程的一部分,两个电极通过相互吸引来压缩袋子--它们从袋子的一边开始移动到另一边。这个动作会使袋子中的空气被挤压出来,穿过管道,进入附在一起的气动肌肉,从而膨胀。一旦电流被关闭,袋子就会拉链并重新打开,将空气从现在收缩的肌肉中拉回来。

通过改变电极上施加的电压,可以控制肌肉活动的强度和范围。研究人员说,一旦进一步发展,这项技术不仅可以用于机器人,还可以用于服装,帮助身体有缺陷的穿戴者移动手臂或腿。

目前,研究人员正致力于使电动气动泵更小、更高效,并积极寻求合作伙伴将这些技术商业化。研究结果发表在2月17日的科学机器人学杂志上。

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