工程师开发微调触手，所以微小的机器人可以处理精致的物体

时间：2021-10-20 17:24:59 来源：

由爱荷华州州工程师开发的微调螺旋围绕蚂蚁螺旋。

爱荷华州立大学的工程师开发了螺旋式微生物触手，可以轻轻地抓住细腻的物体。

小管盘旋蚂蚁的胸部，轻轻捕获昆虫并展示爱荷华州立大学工程师开发的微生物触手的效用。

“大多数机器人使用两个手指并选择他们必须挤出的东西，”爱荷华州立大学电气计算机工程副教授和美国能源部实验室联营公司副副教授Jaeyoun（Jay）Kim说。“但这些触手非常轻轻地包裹着。”

这使得它们为小型机器人提供了完美的手和手指，设计用于安全地处理精致的物体。

螺旋式微生物触手描述于最近发表在COMENTICE报告的研究文件中。金是领先作者。共同作者是海奥达国家助理民用，建筑和环境工程教授的Ho Cho;和Jungwook Paek最近在电脑工程中获得了IOWA国家博士学位，并在费城宾夕法尼亚大学搬到了博士后工作。

Jaeyoun（Jay）Kim将注射器安装有微调。KIM后面是由他的研究组开发的喷嘴，微操纵器和微观摄像机的系统，以塑造软，橡胶的PDMS材料。

本文介绍了工程师如何制造微管，长度为8毫米，宽度不到百分之一英寸。它们由PDMS制成，透明弹性体可以是液体或柔软的橡胶状固体。Kim，其研究重点是微机电系统，已经使用了该材料大约十年的材料，并获得了从中制造薄线的方法。

本文还描述了研究人员如何将管子的一端密封，并进出空气。气压和微管的不对称壁厚产生圆形弯曲。他们进一步描述了它们如何将小块的PDM添加到管的底部中，以放大弯曲并产生双旋转螺旋，卷绕动作。

这就是工程师想要的：

“螺旋触手被广泛用于抓住和挤压物体，”工程师在纸上写道。“迄今为止，已经持续地模仿…它们的寿命，而且寿命的多匝螺旋运动已被转载。在毫米和亚毫米秤上，它们可以只弯曲到一圈。“

解决微生物触手的额外转弯需要很多问题。“是的，我们划伤了我们的头很多，”金说。

工程师必须开发新的生产技术来创建Microtubes。他们不得不p out如何从生产模板上剥离微管。他们不得不使用计算机建模来找到一种创造更多卷积的方法。

Kim表示所得到的微生物触手是“S型 - 软，安全和小”。他说，由于微生物触手不能损伤组织甚至血管，这使其成为医疗应用的理想选择。

目前的研究得到了金的六年，400,000美元的国家科学基金会的职业发展奖。

Kim表示该项目是一种很好的两种机器人趋势结合：

“有微型藻体，人们想要使机器人更小，更小。还有软机器人，人们不想用钢铁制作机器人。该项目是两个字段的重叠。我想用微尺度和软机器人在现场开展新的工作。“

图片：Jaeyoun（Jay）金/爱荷华州立大学，克里斯托弗·戈恩

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