V形缺口仿生吸附盘
水下高摩擦/低摩擦可逆切换
通过活塞运动实现吸附盘表面摩擦力的大幅动态调节,兼具各向异性滑动能力,区别于传统静态吸盘。
Xu, Haoyuan · Chen, Bohan · Huang, Jie · 李磊 · Liu, Yuchen · Zhang, Yiyuan · Yang, Fuqiang · Xia, Chun-He · 徐坤 · Wu, Ke · 王田苗 · Nguyen, Pham Huy · 丁希仑 · 文力 · ORecord 科技单元
Soft Robotics 2024
具体参数
- 高摩擦状态剪切应力
- {'zh': '4.26', 'en': '4.26'} kPa
- 低摩擦状态剪切应力
- {'zh': '0.41', 'en': '0.41'} kPa
- 摩擦增强率
- {'zh': '93.9', 'en': '93.9'} %
- 各向异性前后力比
- {'zh': '0.81', 'en': '0.81'}
技术优势
不松吸盘也能滑
整个盘面与基底保持吸附,仅靠活塞改变摩擦状态实现滑移,避免反复脱附/再吸附的能量消耗与机械冲击。
摩擦力差异达93.9%
活塞升降使接触条件从润滑状态转为接触滑移,从而实现高/低摩擦状态的大幅度可逆切换。
V形缺口造各向异性
前向/后向剪切力比值为0.81,使吸盘沿缺口方向滑动更省力,便于机器人实现可控定向运动。
应用场景
- 水下软体机器人吸附与运动:用水下攀爬机器人实现在2.4 m/s湍流中沿曲面、侧壁、悬垂面稳定运动。
- 微流控器件表面黏滑控制:为微流控通道内壁提供可逆摩擦切换,实现液滴/颗粒的按需黏附与释放。
- 水下设备表面防滑/减阻:在水下设备表面集成此吸盘,按需切换强抓附(防滑)与低摩擦(减阻)。
- 仿生黏附材料:为新型仿生黏附材料提供可控滑移设计范例,突破静态附着的功能限制。