陈根:活性物质助力软体机器人研发

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软体机器人具有刚体机器人无法代替的功用。比方,假如想让机器人做更多的事情,尤其是和环境或人类进行互动,马达驱动作业时,操控好马达以得到柔性的驱动及互动很难。由于马达的功率一般都很大,刚体机器人在马达的驱动下惯性将会非常大,接触到外界就会产生激烈的冲击,或许会形成不安全,而现在又不能做到那么低功率的柔性操控。

但是,软体机器人却能够和环境、人直接交互。在与人类交互方面,软体机器人本质上比传统的刚性机器人更安全,其柔韧性也是各种性能的加分项——比方在操作物体时更灵活,能进入狭小空间,能在高低外表爬行。

当时,软体机器人领域主要以活体生物为原型,利用软体资料制造机器人,常运用硅橡胶这类聚合物,以及可高度变形的结构,如织造线和织物。基于此,现在,来自巴斯大学的研究人员发现了一种给软体机器人涂上资料的新办法。这种办法使它们能以一种更有意图的方法移动和运作。

具体来看,普通软质资料的外表总是会收缩成一个球体。想想水珠变成水滴的方法:水珠的产生是由于液体和其他软性资料的外表自然收缩成最小的外表积–即球体。但活性物质能够被设计成跟这种趋势相反。

比方,一个橡胶球被一层纳米机器人包裹着,这些机器人被编程为一致作业,然后将球歪曲成一个新的、预先确定的形状(如一个星星)。

研究人员期望,活性物质将导致新一代的机器,其功用将自下而上。因此,这些新机器将由许多单独的活性单元组成,它们协作决议机器的运动和功用,而不是由中心操控器操控。这就类似于我们人体自己的生物组织的作业原理,比方心肌中的纤维。

经过利用这一想法,科学家们能够设计出软体机器,其手臂由柔性资料制成,并由嵌入其外表的机器人提供动力。他们还能够经过在纳米颗粒的外表涂上反响灵敏的活性资料来定制药物运送胶囊的大小和形状。这反过来能够对药物跟体内细胞的相互作用产生巨大的影响。

当时,在这项研究中,研究人员开发了理论和模拟以描绘一个三维软体,据悉,这个软体外表经历了自动应力。成果他们发现,这些活性应力扩展了资料的外表并把下面的固体也拉了过来,别的还引起了全体形状的变化。研究人员发现,固体所采用的准确形状能够经过改变资料的弹性特性来定制。

研究人员认为,他们对“活性物质”的突破性建模或许标志着机器人设计的一个转折点。跟着这一概念的进一步开展,带着“活性资料”的软体机器人或许还将带给人们更多惊喜。

此时快讯

【Aave社区正对“减少V2对CRV的风险敞口”提案进行链上投票】7月1日消息,治理页面显示,Aave社区正对“降低Aave V2以太坊上CRV的清算阈值 (LT) 和贷款价值 (LTV) ”提案进行链上投票。距离投票结束还有20个小时,目前支持率达100%。
据悉,该提案旨在减少Aave在V2以太坊上的CRV风险敞口,建议按照社区先前批准的风险规避框架,通过一系列增量减少来达到预期的设置,在任何给定的AIP中减少最多3%。

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