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東南大學(xué)楊洪教授團(tuán)隊(duì)《Nat.Commun.》:軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向調(diào)控新策略
2019-10-14  來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)

  日前,東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院楊洪教授課題組在光控軟體機(jī)器人研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,科研團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種利用可見和紅外三個(gè)波段的光去操控軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向的調(diào)制策略。研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊《自然通訊》雜志上。

  光控軟體機(jī)器人是智能仿生機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向。然而,如何實(shí)現(xiàn)軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向的便捷調(diào)控,是該領(lǐng)域目前急需解決的一個(gè)關(guān)鍵科學(xué)性問(wèn)題。傳統(tǒng)的光刺激調(diào)控法,需要將光束集中在軟體機(jī)器人的某個(gè)局部區(qū)域,或者沿某個(gè)角度或方向去照射軟體機(jī)器人,使之產(chǎn)生局部的形變差異,進(jìn)而推動(dòng)軟體機(jī)器人沿某個(gè)方向前進(jìn)。例如,在文獻(xiàn)中經(jīng)常看到的場(chǎng)景是,將光束照射在軟體機(jī)器人的頭部,使其后退;照射在尾部,使其前進(jìn);從左向右掃描軟體機(jī)器人,使其右拐;從右向左掃,使其左轉(zhuǎn)。此類光刺激調(diào)控法缺乏便捷性,非常不方便。

  東大科研團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑,構(gòu)建了多層次結(jié)構(gòu)的液晶彈性體基軟體機(jī)器人,在不同的結(jié)構(gòu)層次中加入三種分別對(duì)520nm、808nm、980nm波段光源響應(yīng)、且互不干擾的有機(jī)光熱轉(zhuǎn)換試劑,從而利用可見和紅外三個(gè)波段光的開/關(guān)變化去操控軟體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向。和傳統(tǒng)的光刺激調(diào)控法相比,該方法是通過(guò)軟體機(jī)器人不同區(qū)域?qū)獯碳さ倪x擇性吸收,來(lái)實(shí)現(xiàn)整體的形變差異,進(jìn)而推動(dòng)軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng),因此光源的照射位置、方向、角度等因素都不會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生根本性影響。該策略為實(shí)現(xiàn)軟體機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向的便捷調(diào)控提供了新思路。論文第一作者為2016級(jí)博士生左波同學(xué)。

  論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-12583-x

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