正在阅读: 科学家实现液态金属驱动轮式机器人

科学家实现液态金属驱动轮式机器人

2018-10-23 09:15来源:《中国科学报》

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  中国科学技术大学副教授张世武团队、澳大利亚伍伦贡大学教授李卫华团队和苏州大学副教授李相鹏团队合作,设计了基于镓基室温液态金属的新型机器人驱动器,首次实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人。近日,该成果发表于《先进材料》。

  镓基室温液态金属具有独特的表面性质和理化特性,可实现变形、移动、分离以及融合等多种形态学变化,在微纳机电系统、微流体、生物医学以及机器人等领域具有巨大的应用前景。然而,液态金属在机器人领域的应用研究目前仅局限于对处于电解液环境中的液态金属液滴本身的操纵,尚无能够脱离电解液环境运行的液态金属功能性机器人的研究报道。

  镓基室温液态金属具有巨大的表面张力,在极低的电场功耗下展示出高效的运动能力。联合研究组巧妙地将高效液态金属驱动和变重心机构相结合,开发出结构简单紧凑、驱动性能好的新型液态金属机器人。研究人员设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构,将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部;通过巧妙设计的随动微型电极支架施加外部电场驱动轮体内液态金属运动,进而持续改变轮式机器人的重心,驱动轮式机器人滚动。

  同时,研究人员对该新型液态金属机器人进行了动力学建模与分析,并通过实验探索了电解液浓度、施加电压、液态金属体积、轮体结构等参数对机器人运动性能的影响,获得驱动运动的最佳参数匹配。进一步,通过集成电池系统,研究人员成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。

  该研究有望启发一种新型驱动方式,弥补传统机器人驱动方式结构复杂、体积大以及驱动能效低等不足,促进未来微小机器人及特种机器人系统的发展。在不久的将来,液态金属机器人将在癌症靶向治疗及智能柔性可穿戴设备等领域大显身手。(记者杨保国)

[责编:张佳兴]

阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 国门下的铁路卫士

  • 南京:高铁乘务员备战春运

独家策划

推荐阅读
据了解,这款列车是目前国内最轻的铝合金地铁车辆,采用B型铝合金车体,每列车共六节车厢,最高时速达80公里,最大载客量为2062人。
2019-01-18 09:16
IPCC此前认为,稻田秸秆还田对甲烷排放的促进效应仅与还田量有关,与还田年限无关。该成果不仅可为全球稻田温室气体排放估算提供重要参数,更可以矫正社会对稻田秸秆还田的认识。
2019-01-18 09:15
基因测序技术是生命科学和生物科技的核心技术之一,目前正处在从主流的二代测序技术向三代技术进行产业升级的过渡阶段。
2019-01-18 09:13
沙门氏菌是一种全球性的重要的食源性人畜共患病致病菌。目前,能够消除细胞内沙门氏菌的有效方法仍然非常有限。
2019-01-18 09:13
自2010年石墨烯获得诺贝尔物理学奖以来,科学家和产业界对石墨烯就开始狂热的追逐。类石墨烯的二维材料家族涉及学科跨度大、范畴广、种类多,一直以来呈现多点开花、新现象、新应用频出的创新态势。
2019-01-18 09:12
研究发现,HBV转基因(HBs-tg)小鼠肝脏高表达抑制性受体TIGIT, 通过持续性阻断TIGIT抑制性通路,可以使小鼠产生慢性肝炎。
2019-01-18 09:11
17日,在位于成都的中核集团核工业西南物理研究院内,我国首台30万千伏安立式脉冲发电机组系统通过验收,总体参数达到国际先进水平。
2019-01-18 09:10
此次,日本京都大学研究团队检测了139名患者(诊断为食管鳞状细胞癌或无癌)的食管组织样本,以调查细胞突变。
2019-01-18 09:10
17日,记者从农业农村部农业转基因生物安全管理办公室获悉,美国于近日发布了相关国家和地区的农业生物技术年度报告。
2019-01-18 09:09
天上的星星有多老?多年来,天文学家测定恒星年龄的误差甚至超过20%。但美国安柏瑞德航空大学的科学家近日提出一种新的恒星年龄测定技术,误差仅为3%至5%。
2019-01-18 09:09
据美国趣味科学网站近日报道,英国国家物理实验室的科学家建造了一个被称为“光学环谐振器”的机器,在其中,光脉冲围绕着彼此旋转,且控制光之行为的标准规则不再适用。
2019-01-18 09:08
英国爱丁堡大学研究人员近日在美国《电子生命》杂志刊登研究报告称,通过分析DNA(脱氧核糖核酸)信息,在理论上可以预测一个人比平均寿命活得更长还是更短。
2019-01-18 09:06
各种演化上的适应,推动了四足动物从水栖转变为陆上行走。其中羊膜动物(爬行动物、鸟类和哺乳动物)分化迅速,并且一直与更高效直立行走的发展关联在一起。然而,对于考古学家来说,这种更先进运动方式的发展时间线一直不甚明确。
2019-01-18 09:06
教授退休,这原本是一件好事,放下了教学重担,也放下了科研责任,应该颐养天年了。唯有坚守初心,守正做人,爱护自己的名声,才能够保护好科学的声誉,让自己的人生不留下“科研污点”。
2019-01-18 09:05
木薯研究只是海南省特色基础研究工作成果之一。以中国热带农业科学院、海南大学等科研机构、院校为依托,立足区域资源优势,不断夯实科研基础,着力推动深海、南繁、航天等领域技术创新,加强科研平台建设,海南省正在逐步探索出一条符合自身发展的特色科研之路。
2019-01-18 09:04
中外古人类学家第一次把先进的同步辐射技术用在古人类化石的研究中。研究表明,南方古猿、非洲早期人属、直立人牙齿生长发育节奏较快,与现代人差别较大。
2019-01-18 09:02
当前,移动互联网已经告别用户增长的高速发展时期,人口、流量和资本红利逐渐退潮,并逐步进入了存量用户的争夺阶段。
2019-01-18 09:25
中国第35次南极科学考察队昆仑队16日在南极昆仑站完成小型视宁度测量望远镜KL-DIMM的安装,展开观测调试。
2019-01-18 09:23
人工智能是当前科技发展的热点,也是世界经济与社会发展的重要杠杆。作为上海理工大学机器智能研究院发起人,张建伟教授在会上介绍,未来人工智能将与机器人、智能制造走向更深度的融合。
2019-01-17 09:16
据悉,电子显微镜是一类纳米乃至皮米级的材料结构分析工具,中心此次采用的电镜分辨率可达50皮米以下,可以方便灵活地获得综合的高分辨率微尺度信息,将观察的尺度精确到原子量级。未来,这台电镜将在化学学科、物理学科、材料学科、电子学科、机械学科和考古学科等多个学科方向开展研究。
2019-01-17 09:16
加载更多