弹塑性可转换机器人材料

秒级切换刚柔

一种基于张拉整体结构的机器人材料，可在弹性和塑性状态间快速转换，无需相变，并集成自感知变形能力，实现自适应刚度调控。

Wang, Xinyuan · Meng, Zhiqiang · 陈常青

Advanced Science 2023

技术优势

秒级切换刚柔

转换不依赖传统相变，因此操作速度快。

可逆与不可逆兼顾

材料行为可在弹性（可逆）和塑性（不可逆）之间转换，突破了大多数机器人材料只能二选一的局限。

变形自感知

通过集成传感器，材料能够自感知变形并自主决定是否执行转换。

应用场景

• 软体机器人：用于软体机器人关节或蒙皮，提供快速可切换刚度，以适应不同任务。
• 电子皮肤：作为电子皮肤，利用自感知变形能力实现对外界刺激的响应和刚度调节。
• 柔性器件：用于需要可变刚度的柔性设备，在不降低整体柔性的同时提供局部硬化能力。
• 生物材料与仿生学：模仿生物组织的可调刚度特性，可用于仿生结构或可穿戴设备。
• 先进机器人：作为先进机器人的智能结构件，结合自感知和自主决策实现自适应行为。