無需能源驅(qū)動！哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院實現(xiàn)3D柔性機(jī)器人研發(fā)重大突破

來源：重慶日報

2023年2月12日，重慶日報記者從兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)獲悉，哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院先進(jìn)陶瓷及智能制造研究中心的科研團(tuán)隊在機(jī)器人領(lǐng)域基礎(chǔ)理論研究及應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)重大突破。相關(guān)研究已在國際頂級學(xué)術(shù)期刊發(fā)表。

據(jù)悉，繼去年2月該團(tuán)隊在國內(nèi)外首次提出基于3D打印技術(shù)制備高致密濕度驅(qū)動柔性機(jī)器人后，日前，該團(tuán)隊在3D打印微電路方向取得了新進(jìn)展。該項研究成果已在納米科學(xué)頂刊ACS Nano上發(fā)表。

▲兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)供圖

研究指出，通過3D打印技術(shù)結(jié)合墨水干燥收縮干預(yù)，制備出具有濕度敏感特性的3D柔性機(jī)器人，可實現(xiàn)在濕度控制下的自由爬行，并且無需電力供應(yīng)。這些墨水干燥收縮設(shè)計可在納米尺度上產(chǎn)生巨大毛細(xì)管力，還可保持宏觀設(shè)計結(jié)構(gòu)的均勻性。

團(tuán)隊負(fù)責(zé)人楊治華教授介紹，常規(guī)柔性機(jī)器人都是壓力驅(qū)動或者電子驅(qū)動，需要能源供應(yīng)限制，無法全天候全時長執(zhí)行各種動作，而依靠環(huán)境濕度變化驅(qū)動的柔性機(jī)器人屬于無源驅(qū)動，相比傳統(tǒng)電力驅(qū)動機(jī)器人，它可以有效減少能源限制，在更多場景得到應(yīng)用。

他表示，去年2月，該團(tuán)隊通過直寫3D打印技術(shù)和約束干燥相結(jié)合的方式成功制備3D柔性機(jī)器人。目前，團(tuán)隊通過新型納米懸浮液的定向排列，已實現(xiàn)3D打印成型特性上的各項異性，成功實現(xiàn)了微米級高精密電路的快速3D打印制造，大幅度提升了電路成型精度和效率，有望應(yīng)用在微波通訊天線等領(lǐng)域。該項技術(shù)即將完成專利申請，下一步將進(jìn)行實際應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)化探索。

據(jù)了解，去年以來，哈爾濱工業(yè)大學(xué)重慶研究院穩(wěn)步提升原始創(chuàng)新能力，提高創(chuàng)新層次級別，在工業(yè)智能無人裝備、導(dǎo)航制導(dǎo)與控制、超精密加工技術(shù)與裝備等領(lǐng)域取得了多項關(guān)鍵共性技術(shù)突破，為應(yīng)用研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化等提供了強(qiáng)勁支撐。下一步，該院將圍繞汽車與新能源、智能化裝備、信息技術(shù)、新材料、應(yīng)急環(huán)保等技術(shù)領(lǐng)域推進(jìn)搭建省部級及以上科研創(chuàng)新平臺，并積極謀劃國家級平臺，為技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用研發(fā)及產(chǎn)品中試等提供硬件支撐。