软、轻、效率高、无线通信NUS使用新的金属材料折叠软体机器人

　　50年前，第一个工业机器人手、臂Unimate成功地。安排、了一顿简单的早餐。它成功地交付了面包、咖啡和香槟。它的动作看起来无缝，但它的每一个，动作都被仔细考虑。

　　虽然今天的机器人。变得更聪明、更适应，但携带轻便易碎的物体仍然很困难。&#;机器人通常只在！具有预定形状和位！置的，结构性环境中工作。

　　近年来，机器人专、家一直致力于软机器人的研究和开发，使其灵活，可以捡起任何东西。目前，最先。进和灵活！的机器人是折纸机器人(折纸机器人)，可用于人体药物输送灾难环境中的搜，救任务。用作！人形手臂。

　　折纸机器人具；有较高的灵活性，！通。常由纸、塑料或橡胶制成。为了使机器人更加实用，通常在其顶部安装传感器和其他电子元件，但这使它们看起来更有空间。然！后需要更多的电源。来移动。

　　现在，新加坡国，立大学；(NUS)的一群研究人员已经开发出一种新的方法，用石墨烯；氧化模板制造新的金属材料。它已经成为软机器人的新材料。

　　在保持传统的纸、张和塑料折叠和轻质量；的基础上，新材料由金属和燃烧的纸(灰)制成。事实&#;上，这种材料只有一半的纸张重量，但它使机器人仍然有能力扭转和折叠，！使它更有效；。导电机器人可以在没有附加传感器的情况下与操作员或其他机器人进行无线通信。这种材料可以促进世界各地对轻型折纸机器人的尖；锐研究。

　　Poyenchen是NUS，工程学院化、学和生物分子项目部的助理教授。2017。年，他提出了这种材料的想法，并与团队的其他10名成员一起开发了。生产金属的过程。

　　研&#;究人员！通过一种名为石墨烯氧化模板合成的新技术来制造这种金属材料。它们先将！纤维。素纸浸泡在氧化石墨烯溶液中，然、后用白金和其他金属离子浸泡。然后在摄氏800度(！1472度)的惯性氩中燃烧，然后在摄氏932度(932度)的空气。中燃烧。最后，将材料浸泡在高弹性溶液中，使其稳定。

　　最终产品为薄；0.09毫米金属-由70%白金和30%、非晶体碳(灰)组成，足以灵活地。弯曲和拉伸。、其他金；属，如黄金和银，也可以使用。

　　相关研究论文<；；Multifunctionalmetal！lickBone

　　研究小组组长芬波-叶恩用一&#;个纤维素模板切割成凤凰城。我、们的研究也受到神秘生物的启发，就像凤凰在；火。和灰中&#;重生一样。。

　　在机器人设计中，功率必须来自更大、更重的电池，这导致了增！加重量和功率需求的恶性循环，。这就是为什么像我们这样的研究人员总是想通过制造更轻的机器人来打；破循环，从而降低能源消耗和使用更；少的能源，陈教授说。。

　　团队开发，的折纸结构是一种稳定的薄弹性体。该材料可作为机械稳定、柔软、导电的脊柱，使机器人在不需要外部电子设备的情况下具！有应变感和通信，能力。

　　导电意味着&#;该材料作为其无线天线，使其无法通过外部通信模块与远程，操作员或其他机器人进。行通信。这！扩大了折纸机器人的工作范围。例如，在高风险环境（如化学泄漏和火灾）&#;中，不受束缚的机器人！或人造肌肉或机器人手臂。

　　我们使。用不同的导电材料进行实验，NUS化学和生物分子项、目的博士生YangH！aitao说。最后，建。立了一个独特的组&#;合，以实现最佳的复原、感和无线通信能力。。因此，我们的发明扩大了用于生产先进机器人，的非传统材料库。。

　　！研究小组还试验了其他金属，如铜，以降低材料的生产成本，使其更有吸引力。研，究小组还试图为金属、骨架增。加更多的功能-一个值得研&#;究的方向是将电化学活性材料；添加到储能设备中，这样材料本身就是它。的电池。从而实现了自给机器人.

　　将驱动传感和通信技能集成到折纸机器人中是可能的。然而，传统的折纸机器人(如纸和塑料)缺乏集成和附加功能的设计，外部电子设备的安装需要很高的。系统集成度。机器人的重量！是不可、避免的。

　　石墨烯氧化物模板合成技术。的开发实现了复杂贵金属折纸(如PT)的生产，具有较好的变形阻燃性和节能性。可用于制造可重建！、顺应性强；的金属框架。

　　用这种新！型金属制成的；轻质金属框架至少是传统材料的三；倍，。同时，新材料机器人工作更快，能耗仅为原70%。该新材料还具有防火性能，适用于在恶劣环境下工作的机、器人。新材。料可在800摄氏度或&#;1472华氏，度下燃烧5分钟。

　　此外，导电材料具有地热和加热的能力-通过该材料发，送电压来加热它-；这有助于防止机器人在寒冷的环境中工作时的冰损坏。这些功能有助于创建轻便灵活、的搜索和救援机器人，使他们能、够进入危险区域并实时反馈和通信。

　　这些特性使新材料成为灵活、轻盈的假肢、的唯一选择，而假肢比传统的假肢轻60%。这种假肢可以为用户提！供实时应变、反！愧弯曲和更好的控；制和即时信息-所有这些都不需要外部传感器。。否则，它将增加假肢的不必要重量。

　　、今年三月。哈佛大，学(Ha。rvard)和麻省理、工学院(麻省理工学院)它可以用柔软的折纸捕捉各种物体，包括玻璃和水果。传统的机械手用僵硬的！手指损坏物体。

　　四！肢夹持器由三个部分组成：基于折纸的&#;框架结构密封壳体和连接器。团队使用机械橡胶模具和特殊的热收缩塑料-这种塑料可以在&#;高、温下自动折&#;叠。

　　夹持器可以抓住和提升香港6合宝典香港金70%直径的物体，这样夹持器就可以在不损坏的情况下捡起和保持各种软食物。它还能捡起一个重达4磅；以上的！瓶子。同时，，很难考虑到软机器人的灵活性和足够的力量。

　　但是夹具的形状&#;使它更难抓住三明治或一本、书等飞机。机器人四肢的创建者之一，丹尼拉·鲁斯(Danie；laR！us)说：我的梦想是创造一个机器人，可以自动为你包装杂货。。