中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
在自然界中，袋鼠、青蛙和跳蚤等生物通常借助瞬間跳躍來(lái)捕捉食物或躲避危險。它們主要通過(guò)調節自身形狀以達到所需的跳躍高度或距離，這為研究人員設計跳躍機器人提供了靈感。與傳統的剛性機器人相比，軟機器人由于其靈活性、重量輕、可編程、多功能性和適應性等特點(diǎn)，被應用于結構化、非結構化環(huán)境中。柔性致動(dòng)器作為軟機器人的主要構造部分，可在外部環(huán)境刺激下如光、電場(chǎng)、蒸汽等，產(chǎn)生可逆機械變形，在跳躍運動(dòng)領(lǐng)域具有巨大的潛力。
近日，南開(kāi)大學(xué)劉遵峰教授等人近期在Advanced Functional Materials期刊上發(fā)表題為“Recent Development of Jumping Motions Based on Soft Actuators”的綜述文章。文章第一作者為武漢紡織大學(xué)青年教師李晶晶博士，通訊作者為南開(kāi)大學(xué)劉遵峰教授和中國藥科大學(xué)周湘副教授，武漢紡織大學(xué)為第一完成單位。該成果得到了國家自然科學(xué)基金等項目的支持。
圖1 關(guān)于跳躍柔性致動(dòng)器的研究進(jìn)展重點(diǎn)闡述內容分類(lèi)
該綜述文章系統總結了近年來(lái)柔性致動(dòng)器在跳躍運動(dòng)領(lǐng)域的研究進(jìn)展。首先作者討論了柔性致動(dòng)器的跳躍機制，重點(diǎn)介紹了兩種跳躍驅動(dòng)機制（大致動(dòng)力或大變形速度，能量?jì)Υ?瞬時(shí)釋放），并對不同柔性材料（形狀記憶聚合物、介電彈性體、液晶彈性體、水凝膠及其他高分子聚合復合物）和不同刺激（光、濕氣、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、液壓及氣動(dòng)驅動(dòng)等）響應跳躍柔性致動(dòng)器進(jìn)行了詳細分類(lèi)總結。最后，作者對當前實(shí)現柔性致動(dòng)器的跳躍運動(dòng)面臨的挑戰和未來(lái)發(fā)展前景作了闡述。
