简介
近日,上海大学彭艳教授和李忠杰副研究员的课题组在国际著名期刊《Advanced Materials》上发表题为“Leech-inspired Amphibious Soft Robot Driven by High-voltage Triboelectricity”的研究论文。上海大学博士生郑启伟为论文第一作者,上海大学未来技术学院人工智能研究所彭艳教授,重庆大学机械传动国家重点实验室罗均教授,重庆大学物理学院郭恒宇教授,上海大学机电工程与自动化学院李忠杰副教授,为论文的共同通讯作者。
文章摘要
水蛭的运动方式以交替的吸盘附着和身体收缩为特征,能够在复杂地形上提供高度的适应性和稳定性。在此,首次提出了一种受水蛭启发的摩擦电软体机器人,能够实现两栖运动、攀爬和负载爬行。开发了一个高性能的摩擦电仿生机器人系统,用于驱动和控制电响应软体机器人。其核心组件包括:(i) 由分段电介质弹性体肌肉制成的受水蛭启发的软体机器人 (LSR);(ii)由摩擦电驱动的静电吸盘,能够产生各向异性的摩擦力;(iii)多通道高压输出的摩擦纳米发电机(HDC-TENG)能够有效驱动LSR;(iv) 适配于HDC-TENG的高压摩擦电控制单元实现了灵活的LSR控制。利用介电弹性体肌肉的可扩展结构,使LSR在陆地上的最大爬行速度可达45 mm/min-1,在液体中为每分钟30.5 mm/min-1。它还能够携带11.55克的负载在亚克力上爬行。本研究为适用于电响应软体机器人的自供电高压电源提供了一种可持续且富有前景的解决方案。
