Mjuka komponenter för nästa generations mjuka robotar ScienceDaily

Mjuka robotar som drivs av trycksatta vätskor kan utforska nya områden och interagera med ömtåliga föremål på ett sätt som traditionella stela robotar inte kan. Men att bygga helt mjuka robotar är fortfarande en utmaning eftersom många av de komponenter som behövs för att driva dessa enheter är stela i sig. Nu har forskare vid Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) utvecklat elektriska mjuka ventiler för att styra hydrauliska mjuka ställdon. Dessa ventiler kan användas i hjälpmedel och terapeutiska apparater, bioniska mjuka robotar, mjuka gripdon, kirurgiska robotar , och mer. "Dagens stränga regulatoriska system begränsar kraftigt anpassningsförmågan och rörligheten hos vätskedrivna mjuka robotar", säger Robert J. Wood, SEAS Harry Lewis och Marlyn McGrath professorer i teknik och tillämpad vetenskap och tidningens senior författare." Här har vi utvecklat mjuka, lätta ventiler för att styra mjuka hydrauliska ställdon, som erbjuder möjligheten till mjuk ombordkontroll för framtida vätskemjuka robotar." Mjuka ventiler är inte nya, men hittills har ingen lyckats uppnå det tryck eller det flöde som krävs av många befintliga hydrauliska ställdon. För att övervinna dessa begränsningar utvecklade teamet nya elektrodynamiska dynamiska dielektriska elastomerställdon (DEA). Dessa mjuka ställdon har ultra- hög effekttäthet, är lätta och kan arbeta hundratusentals gånger. Teamet kombinerade dessa nya dielektriska elastomerställdon med mjuka kanaler för att bilda mjuka ventiler för vätskekontroll. "Dessa mjuka ventiler har snabba svarstider och kan kontrollera vätsketryck och flöde för att möta kraven från hydrauliska ställdon", säger Siyi Xu, doktorand vid SEAS och tidningens första författare. och små hydrauliska ställdon med inre volymer från hundratals mikroliter till tiotals milliliter." Med hjälp av DEA-mjukventilen demonstrerade forskarna styrningen av hydrauliska ställdon med olika volymer och uppnådde oberoende styrning av flera ställdon som drivs av en enda tryckkälla. "Denna kompakta och lätta DEA-ventil möjliggör oöverträffad elektrisk styrning av hydrauliska ställdon, vilket visar potentialen för inbyggd rörelsestyrning av mjukvätskedrivna robotar i framtiden," sa Xu. Studien var medförfattare av Yufeng Chen, Nak-Seung Patrick Hyun och Kaitlyn Becker. Den fick stöd av priset CMMI-1830291 från National Science Foundation och National Robotics Program. Material tillhandahållet av Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences.Originalartikel av Leah Burrows.Notera: Innehållet kan redigeras för stil och längd. Få de senaste vetenskapsnyheterna med ScienceDailys kostnadsfria nyhetsbrev via e-post, som uppdateras dagligen och varje vecka. Eller kolla in nyhetsflödet som uppdateras varje timme i din RSS-läsare: Berätta för oss vad du tycker om ScienceDaily - vi välkomnar både positiva och negativa recensioner. Har du frågor om hur du använder webbplatsen? fråga?