热-磁双响应仿生柔性致动器设计及其协同驱动研究
编号:1421
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更新:2026-04-26 21:24:07 浏览:34次
口头报告
摘要
面向复杂环境下柔性抓取、定向输运与精确操控等需求,磁场驱动基于快速、远程非接触操控优势,成为软体机器人领域的重要研究方向。然而,现有磁驱动柔性致动器普遍存在位姿保持与运动驱动强耦合、操控自由度不足等问题,制约了其可靠应用。针对上述问题,本报告围绕热-磁双响应仿生柔性致动器的结构设计、变形机理与协同驱动规律展开研究。通过构建热响应主动层与磁响应约束层组成的双层柔性体系,系统开展了光热/磁响应弹性体双层致动器、三维螺旋形柔性致动器以及快速响应双层多孔 PNIPAm 水凝胶致动器的设计与制备研究;通过热-磁双刺激场协同操控试验,探讨了热刺激诱导的可逆形变、构型锁定与后续磁驱运动之间的协同作用。研究结果表明,双层结构设计能够有效提升柔性致动器的可编程形变能力,热致形变可实现构型切换与姿态锁定,磁场可实现后续定向驱动和多模态运动输出,二者协同可显著改善柔性致动器在复杂环境中的操控灵活性与任务适应性。相关工作为热-磁双响应仿生柔性致动器的形态编程、运动规划及复杂环境任务应用提供了理论基础与设计依据。
关键字
柔性致动器,智能材料,热响应,磁响应,协同驱控,姿态调控
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