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软体机器人运动方向调控新策略
浏览: 发布日期:2019-10-18

东南大学杨洪团队Nat. Commun.:软体机器人运动方向调控新策略

日前,东南大学化工学院杨洪教授(点击查看介绍)课题组在光控软体机器人研究领域取得重要进展,科研团队报道了一种利用可见和红外三个波段的光去操控软体机器人运动方向的调制策略。研究成果于近日发表在国际顶级期刊《自然通讯》(Nature Communications)杂志上,论文第一作者为16级博士生左波同学。

 

光控软体机器人是智能仿生机器人研究领域的热点方向。然而,如何实现软体机器人运动方向的便捷调控,是该领域目前急需解决的一个关键科学性问题。传统的光刺激调控法,需要将光束集中在软体机器人的某个局部区域,或者沿某个角度或方向去照射软体机器人,使之产生局部的形变差异,进而推动软体机器人沿某个方向前进。例如,在文献中经常看到的场景是,将光束照射在软体机器人的头部,使其后退;照射在尾部,使其前进;从左向右扫描软体机器人,使其右拐;从右向左扫,使其左转。此类光刺激调控法缺乏便捷性,非常不方便。

图片来源:Nat. Commun.

 

东南大学科研团队另辟蹊径,构建了多层次结构的液晶弹性体基软体机器人,在不同的结构层次中加入三种分别对520 nm、808 nm、980 nm波段光源响应、且互不干扰的有机光热转换试剂,从而利用可见和红外三个波段光的开/关变化去操控软体机器人的运动方向。和传统的光刺激调控法相比,该方法是通过软体机器人不同区域对光刺激的选择性吸收,来实现整体的形变差异,进而推动软体机器人运动,因此光源的照射位置、方向、角度等因素都不会对运动方向产生根本性影响。该策略为实现软体机器人运动方向的便捷调控提供了新思路。