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解锁柔性机器人精准导向能力!加州大学《Sci. Adv.》:LCE材料驱动毫米级软体机器人实现突破性外翻运动
机器人大讲堂· 2025-10-18 16:27
核心技术突破 - 提出利用液晶弹性体执行器对机器人皮肤进行功能化,创造出毫米级、可转向的柔性外翻机器人[2] - 机器人的“皮肤”以柔性热塑性聚氨酯薄膜为基底,将LCE条与导电聚合物柔性加热器按“夹层结构”嵌入[4] - 通过单侧加热器通电使同侧LCE条受热收缩,带动管状主体向收缩侧弯曲,实现转向和延伸[4] 核心性能参数 - 通过调节内部气压,机器人弯曲角度可在36°至101°之间线性变化[5] - 在恒定气压27.6kPa下,将LCE温度从30℃升至65℃,弯曲角度可从接近0°增至99°[8] - 直径仅5毫米的机器人能够在多个位置实现大于100°的弯曲角度,曲率高达57.9 m⁻¹[10] 应用场景验证 - 在工业检测中,直径5毫米的机器人可通过提升气压至28.0 ± 0.4kPa,产生扁形变形,顺利穿越2.5毫米宽的缝隙(仅为自身直径的50%)[12] - 在主动脉弓模型导航中,机器人对血管壁的作用力较传统导管降低10倍以上,且驱动温度可降至35-45℃接近人体体温[15] - 在喷气发动机模型检测中,直径7毫米的机器人检测覆盖率较传统内窥镜提升约60%[16] 行业企业分类 - 工业机器人企业包括埃斯顿自动化、埃夫特机器人、非夕科技等[23] - 服务与特种机器人企业包括亿嘉和、晶品特装、七腾机器人等[23] - 医疗机器人企业包括元化智能、天智航、思哲睿智能医疗等[23] - 人形机器人企业包括优必选科技、宇树、云深处等[24] - 核心零部件企业包括绿的谐波、因时机器人、坤维科技等[25]