Snap-through meningkatkan gerakan robot lembut
Jurutera Universiti Hanyang telah memecahkan kekukuhan-ketegangan dalam robotik lembut, mewujudkan pelompat polimer yang boleh melompat 25 kali panjangnya dan beralih dengan lancar di antara lompatan menegak dan arah-semua dikuasakan oleh kekakuan corak dan cahaya UV.
Jurutera di Universiti Hanyang telah memanfaatkan kesan snap-melalui fenomena yang biasa dalam klip rambut, pena yang boleh ditarik balik, dan Venus flytraps-untuk mengatasi perdagangan yang lama dalam gerakan bahan lembut.Terobosan mereka, yang diterbitkan dalam kemajuan sains, menunjukkan pelompat berasaskan polimer yang mencapai lompatan menegak yang tinggi dan lompatan arah yang tepat di bawah cahaya ultraviolet seragam (UV).
Robot dan penggerak lembut sering berjuang dengan keseimbangan antara kekakuan dan fleksibiliti.Bahan -bahan kaku boleh menyimpan tenaga tetapi menahan lenturan, sementara yang lebih lembut membungkuk dengan mudah tetapi melepaskan kurang daya.Pasukan Hanyang, yang diketuai oleh Profesor Jeong Jae (JJ) WIE, menyelesaikannya dengan membenamkan corak kekakuan yang berbeza -beza dalam satu filem polimer kristal cecair tunggal.
Hasilnya: Pelompat yang menggunakan peralihan snap-melalui-shift dalam kelengkungan yang cepat menukar tenaga elastik yang disimpan ke dalam daya kinetik-untuk mencapai prestasi penetapan rekod.Apabila kawasan tegar diletakkan di tengah, peranti itu mendorong dirinya secara menegak sehingga 49 mm, kira -kira 25 kali panjangnya.Apabila kawasan tegar diposisikan secara asimetrik di sudut, pelompat berputar dan melompat ke arah tanpa memerlukan cahaya bersudut atau bimbingan luaran.
Para penyelidik terus maju reka bentuk dengan pelompat "dwi-mod".Dengan memperluaskan filem dan segmen yang kaku dan lembut, mereka membolehkan beralih cepat antara gerakan menegak dan arah dalam satu urutan-fleksibiliti yang jarang dilihat dalam robot lembut berasaskan polimer.Bergantung pada bagaimana filem itu cacat, ia sama ada boleh masuk ke atas dalam lonjakan atau gerbang seperti jari-jari jari secara beransur-ansur untuk menjana perjalanan arah.
Inovasi ini menyoroti bagaimana prinsip -prinsip dari biologi dan mekanik yang boleh dibina dapat direkayasa menjadi bahan lembut untuk prestasi yang diperkuatkan.Di luar robot melompat, pendekatan ini dapat membuka jalan bagi penggerak dan peranti yang menuntut pergerakan yang kuat namun tepat, dari alat bioperubatan untuk menyesuaikan mesin lembut. Dengan menggabungkan inspirasi semulajadi dengan reka bentuk bahan yang berpola, pasukan Hanyang University telah menunjukkan bahawa mekanik snap-melalui mungkin menjadi kunci untuk menyelesaikan satu cabaran yang paling sukar robotik.
