研究人员已经开发出一种用于软机器人的自修复机器人夹具，由于热辅助的自动修复，它具有适应性、可回收性和损伤弹性。

　　自愈弹性体形成夹持器的柔性和可变形膜。这种弹性体是由剑桥大学和布鲁塞尔自由大学的研究人员开发的，它是一种特殊的聚合物，具有弹性和韧性等独特性能，能够从宏观损伤中自我修复，包括与尖锐物体或表面直接接触造成的划痕和刺穿。

　　压力传感器作为损伤检测预警系统。同时，自主集成加热在所需的70°C温度下，在大约9分钟内实现快速愈合。

　　与其他通用机器人抓手不同，这种提出的自修复通用抓手可以完全再加工和回收——这与目前在软机器人抓手中使用的传统硅树脂形成鲜明对比，后者可回收性差，使用寿命有限。研究结果发表在《高级智能系统》杂志上。

　　柔软和柔性材料通常用于制造软机器人，因为它们具有减震作用，可以保护机器人免受机械冲击。这些材料使软通用夹具符合，抓住和处理各种不同的和不规则形状的物体。

　　研究人员发现，这种具有自我修复功能的万能抓取器能够在拾取物品时可靠地抓取各种物品，包括钳子、马克笔、卷胶带和螺丝刀。这是由于夹持器的设计，这是基于粒子干扰。高导电性钢球封闭在自愈膜有助于最大限度地传热，以帮助在自主愈合过程。这些钢球还可以在新的夹持器中重复使用，或者通过熔化进行再加工。

　　饭田文宫教授说:“我们在软爪上使用的自修复聚合物具有出色的机械强度、自适应抓取能力和对损伤的弹性。”“在损坏太大而无法修复的情况下，我们设计了一种具有高回收潜力的夹具，这种夹具可以完全熔化，重新加工并重新塑造成新的夹具，为未来的通用夹具和软机器人提供了可持续的选择。”

　　实验结果表明，在低于70℃的温度下，损坏的聚合物没有闭合或密封。

　　研究小组研究了不同损伤源下聚合物膜的愈合性能:

　　通过用手术刀切割表面来模拟尖锐物体或锯齿边缘造成的划痕损伤。

　　用针刺穿聚合物，以复制碎玻璃和尖树枝等带刺物体造成的损伤。

　　切割和撕裂对夹持器造成致命的损害，可能会导致夹持器的灾难性失效。

　　聚合物样品在拉伸测试中被切成两半后愈合，在外力作用下断裂，显微镜分析表明，新的断裂发生在与原始疤痕不同的位置。根据研究人员的说法，这一发现证明了三件事:首先，分离的两个部分成功并完全愈合;二是聚合物力学性能的完全恢复;第三，确认原来伤疤的位置没有弱点。

　　该研究的共同主要作者、居里软体机器人早期研究员王慧江说:“在环境温度下(通过热或光)快速愈合的同时，保持聚合物的高机械性能和稳定性已被证明是自修复材料界的一个挑战。

　　“然而，通过我们的抓手，整个自我修复过程——损伤检测、重新定位(将抓手倒置到它的‘修复位置’，以增加钢球与集成加热器之间的接触)和温度调节——都是自主完成的，不需要任何人为干预，创造了一个全新的系统，能够恢复其任务。”

　　更多信息:王惠江等，自调节自修复机器人抓手弹性和自适应抓取，先进智能系统(2023)。DOI: 10.1002 / aisy.202300223引用本文:自修复机器人抓取器可能是可持续软机器人的未来(2023,11月27日)检索自https://techxplore.com/news/2023-11-self-healing-robotic-gripper-future-sustainable.html除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。