10月10日從合肥工業(yè)大學(xué)獲悉，該校科研人員成功研發(fā)一種新型柔性智能驅(qū)動(dòng)器，不僅能模擬人類“彈指”的手部動(dòng)作，還可以實(shí)現(xiàn)“跳躍+翻滾”運(yùn)動(dòng)。這種柔性“機(jī)器人”跳躍高度可達(dá)自身高度的5倍以上。

研究成果近日發(fā)表在國(guó)際重要學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)功能材料》上。

柔性智能驅(qū)動(dòng)器可將光、電、熱、濕度等外部能量直接轉(zhuǎn)化為器件本身的機(jī)械變形，而無(wú)需通過(guò)繁瑣的能量轉(zhuǎn)化裝置，因而吸引了科學(xué)家們廣泛的研究興趣。

據(jù)介紹，目前這一研究已經(jīng)實(shí)現(xiàn)包括彎曲、扭曲在內(nèi)的多種變形形式，其應(yīng)用研究也已擴(kuò)展到仿生機(jī)械手、爬行機(jī)器人等仿生領(lǐng)域。但簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、快速大變形、多刺激源響應(yīng)以及能對(duì)飛行、跳躍等復(fù)雜生物運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬的柔性驅(qū)動(dòng)器的研究仍面臨挑戰(zhàn)。

合肥工業(yè)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究人員合作，設(shè)計(jì)制備了一種具有卷曲形狀的驅(qū)動(dòng)器，可從管狀到平直形狀的快速大變形后，恢復(fù)到原始卷曲形狀。

科研人員通過(guò)形狀設(shè)計(jì)將該驅(qū)動(dòng)器的兩端部分重合來(lái)模擬“彈指”中的拇指與中指的相互接觸，從而構(gòu)筑了光驅(qū)動(dòng)跳躍“機(jī)器人”，其跳躍高度可達(dá)到自身高度的5倍以上，并伴隨空中翻滾動(dòng)作。

該成果通訊作者、合肥工業(yè)大學(xué)工業(yè)與裝備技術(shù)研究院胡穎研究員介紹，通過(guò)改變?nèi)肷涔夥较颍摍C(jī)器人還可產(chǎn)生類似于不倒翁的周期性搖擺運(yùn)動(dòng)。

胡穎說(shuō)，傳統(tǒng)跳躍機(jī)器人需要通過(guò)彈簧、齒輪等一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)積累、存儲(chǔ)和快速釋放能量從而實(shí)現(xiàn)跳躍運(yùn)動(dòng)，而通過(guò)柔性仿生智能驅(qū)動(dòng)材料器件模擬“彈指”這一日常行為，為實(shí)現(xiàn)跳躍運(yùn)動(dòng)提供了一種全新的方式。