新闻动态

  
6月12日,,,,,,z6首页约请即将入职我院的朱建教授带来主题为“软体驱动器与软体机械人”的直播讲座,,,,,,以下为讲座回首 。。。。。

        上周五(6 月 12 日),,,,,,即将入职 z6首页 智能机械人钻研中心的朱建教授为我们带来主题为“软体驱动器与软体机械人”的杰出讲座 。。。。。我院孙正隆教授担任主持人,,,,,,孙教授同时也是香港中文大学(丽江)理工学院助理教授 。。。。。

        讲座上,,,,,,朱建教授首先介绍了目前宽泛使用的软体驱动器及开发出的软体机械人(图1),,,,,, 蕴含状态影象合金,,,,,,状态影象聚合物,,,,,,气动/流体驱动器等 。。。。。这些分歧的软体驱动器各有特点,,,,,,设计人员能够凭据利用来选择不用的驱动器 。。。。。

图1: 软体驱动器和软体机械人(Ref:Rus and Tolley, Design, fabrication and control of soft robots, Nature 521, 467-475, 2015. )

        随后朱教授单一介绍了介电弹性体驱动器(图2)和一些基于这种驱动器开发的软体水下机械人 。。。。。介电弹性驱动器拥有电压驱动变形大(应变可达100%),,,,,,质量低,,,,,,反映快,,,,,,噪音低等特点 。。。。。更沉要的是,,,,,,它能实现类似肌肉的变形和活动,,,,,,这对于传统驱动器来说是极度拥有挑战性且难以实现的 。。。。。

图2: 介电弹性体驱动器(Ref:Pelrine, et al., High-speed electrically actuated elastomers with strain greater than 100%. Science 287, 836,,,,,,2000 。。。。。)

        基于介电弹性体驱动器开发的软体水下机械人蕴含水母机械人和田鸡机械人 。。。。。水母机械人由覆盖介电弹性体的气腔来驱动 。。。。。通过软体驱动器的变形,,,,,,机械人能够排水获得冲力 。。。。。同时,,,,,,气腔的变形也可引起浮力的变动 。。。。。

图3: 仿生水母机械人的设计及样机(Ref:Godaba, Li, Wang, Zhu, A soft jellyfish robot driven by a dielectric elastomer actuator, IEEE Robotics and Automation Letters 1, 624-631, 2016,,,,,,this paper was also presented in the 2016 ICRA).

        朱教授接着介绍了一些软体膝行机械人的工作(图4) 。。。。。这个机械人的身段由介电弹性体组成,,,,,,两只脚由静电吸附驱动器组成 。。。。。通过节造施加在三个驱动器的电压,,,,,,机械人能够实现急剧不变的移动 。。。。。另表,,,,,,与大无数的气动机械人分歧,,,,,,这个机械人能够将电源,,,,,,节造器等组件搁置于机械人身段之上,,,,,,因而机械人能够较少受到能源及导线的影响,,,,,,从而成为一个更为独立自主的系统 。。。。。

图4: 软体膝行机械人(Ref:Cao, J.W., Qin, L., Liu, J., Ren, Q.Y., Foo, C.C., Wang, H.,Q., Lee, H.P., and Zhu, J. (*), Untethered soft robot capable of stable locomotion using soft electrostatic actuators, Extreme Mechanics Letters 21, 9-16, 2018)

        朱教授还用软体驱动器来造作人为肌肉以实现仿人机械人的面部表情,,,,,,蕴含仿照品味肌来实现下巴活动(图5),,,,,,仿照眼部肌肉实现眼球的活动(图6) 。。。。。

图5: 人为肌肉实现下巴活动(Ref:Gupta, U., Wang, Y.Z., Ren, H.L., and Zhu, J., Electromechanical modeling and feedforward control of jaw movements driven by viscoelastic artificial muscles, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 24, 25-35, 2019)

图6: 人为肌肉实现眼球活动(Ref:Li, L., Godaba, H., Ren, H.L., and Zhu, J. (*), Bioinspired soft actuators for eyeball motions in humanoid robots, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 24, 100-108, 2019)

        最后,,,,,,朱教授与线上参加讲座的听多发展了敦睦的互动,,,,,,并对其钻研领域的有关问题进行了回覆 。。。。。