用于下一代软机器人的软组件

由加压流体驱动的软机器人可以探索新的领域，并以传统刚性机器人无法做到的方式与精致物体进行交互。但是构建完全软的机器人仍然是一个挑战，因为为这些设备供电所需的许多组件本身都是刚性的。

现在，哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院 (SEAS) 的研究人员开发出电动软阀来控制液压软执行器。这些阀门可用于辅助和治疗设备、仿生软机器人、软抓手、手术机器人等。

该研究发表在美国国家科学院院刊(PNAS)上。

“当今严格的调节系统极大地限制了流体驱动软机器人的适应性和移动性，”该论文的高级作者、SEAS 工程与应用科学的 Harry Lewis 和 Marlyn McGrath 教授 Robert J. Wood 说。“在这里，我们开发了柔软轻便的阀门来控制软液压执行器，为未来流体软机器人的软机载控制开辟了可能性。”

软阀并不新鲜，但到目前为止，还没有一款能够达到许多现有液压执行器所需的压力或流量。为了克服这些限制，该团队开发了新的电动动态介电弹性体执行器 (DEA)。这些软执行器具有超高功率密度，重量轻，可以运行数十万次。该团队将这些新的介电弹性体致动器与软通道相结合，形成了一个用于流体控制的软阀。

“这些软阀具有快速响应时间，能够控制符合液压执行器需求的流体压力和流量，”SEAS 研究生、该论文的第一作者 Siyi Xu 说。“这些阀门使我们能够快速、强大地控制内部容积从数百微升到数十毫升的大型和小型液压执行器。”

使用 DEA 软阀，研究人员演示了对不同容积的液压执行器的控制，并实现了对由单个压力源驱动的多个执行器的独立控制。

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