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加州大学开发自动折叠‘起重机’，智能材料为折纸机器人迎来新时代
2020-07-30 14:57
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看看它在100g负重下的表现
爬行机器人的运动原理
爬行机器人的灵感来源于毛毛虫的逆行蠕动，毛毛虫利用其关节的收缩与松弛以及刚毛的摩擦力产生运动。
研究人员将三个‘起重机’模块连接组成爬行机器人，并分配每个模块的收缩与松弛序列。连接在一起的模块在启动时会互相约束，因此发生倾斜。
当第一个模块收缩并倾斜时，它就开始将运动波传播到第二个模块，第二个模块收缩并倾斜使它就充当爬虫的锚点（高摩擦力点），这时第一个模块松弛下来，第三个模块收缩成为锚点，而前两个模块一起松弛，是机器人产生运动。这种行为使机器人的运动方向与驱动顺序相反，例如，从第一个模块开始驱动时，机器人向后爬行了17mm；而从第三个模块驱动，机器人则向前爬行了10mm。
总结与展望
从折纸艺术中汲取灵感的机器人和机构设计具有产生紧凑，可部署，轻型的变形结构的潜力，正如自然界所看到的那样，可应用于搜救，航空航天系统和医疗设备中。然而，要获得可图案化，可逆并以可扩展的制造工艺制造的自动折叠机的致动装置是具有挑战性的。在这项工作中，液晶弹性体（LCE）作为人造肌肉，通过逐层过程获得肌腱驱动的驱动力，并使用Sarrus链接机制生成可逆的自折叠模块。通过三个模块制作了自折叠爬行机器人。
液晶弹性体制作折叠机器人的最大的挑战在于，它的致动是热驱动的，因此从激活到松弛的时间过长，也不利于节能。未来的工作集中在调整液晶弹性体的性能上，以使其达到较低的转变温度。
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