Self-powered soft robot in the Mariana Trench

深海 数码产品 沟槽 机器人 执行机构 补偿(心理学) 软机器人 计算机科学 工程类 地质学 海洋工程 机械工程 人工智能 电气工程 材料科学 海洋学 复合材料 心理学 图层(电子) 精神分析
作者
Guorui Li,Xiangping Chen,Fanghao Zhou,Yiming Liang,Youhua Xiao,Xunuo Cao,Zhen Zhang,Mingqi Zhang,Baosheng Wu,Shunyu Yin,Yi Xu,Hongbo Fan,Zheng Chen,Wei Song,Wenjing Yang,Binbin Pan,Jiaoyi Hou,Weifeng Zou,Shunping He,Xuxu Yang,Guoyong Mao,Zheng Jia,Haofei Zhou,Tiefeng Li,Shaoxing Qu,Zhongbin Xu,Zhilong Huang,Yingwu Luo,Tao Xie,Jason Gu,Shiqiang Zhu,Wei Yang
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:591 (7848): 66-71 被引量:679
标识
DOI:10.1038/s41586-020-03153-z
摘要

The deep sea remains the largest unknown territory on Earth because it is so difficult to explore1–4. Owing to the extremely high pressure in the deep sea, rigid vessels5–7 and pressure-compensation systems8–10 are typically required to protect mechatronic systems. However, deep-sea creatures that lack bulky or heavy pressure-tolerant systems can thrive at extreme depths11–17. Here, inspired by the structure of a deep-sea snailfish15, we develop an untethered soft robot for deep-sea exploration, with onboard power, control and actuation protected from pressure by integrating electronics in a silicone matrix. This self-powered robot eliminates the requirement for any rigid vessel. To reduce shear stress at the interfaces between electronic components, we decentralize the electronics by increasing the distance between components or separating them from the printed circuit board. Careful design of the dielectric elastomer material used for the robot’s flapping fins allowed the robot to be actuated successfully in a field test in the Mariana Trench down to a depth of 10,900 metres and to swim freely in the South China Sea at a depth of 3,224 metres. We validate the pressure resilience of the electronic components and soft actuators through systematic experiments and theoretical analyses. Our work highlights the potential of designing soft, lightweight devices for use in extreme conditions. A free-swimming soft robot inspired by deep-sea creatures, with artificial muscle, power and control electronics spread across a polymer matrix, successfully adapts to high pressure and operates in the deep ocean.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
勿庸完成签到,获得积分10
3秒前
甄道之发布了新的文献求助10
4秒前
安详初蓝发布了新的文献求助50
4秒前
5秒前
hxb完成签到,获得积分10
6秒前
憨憨完成签到 ,获得积分20
6秒前
李健应助晶晶妹妹采纳,获得10
7秒前
yk完成签到 ,获得积分10
9秒前
满意的柏柳完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
王提发布了新的文献求助30
11秒前
杨好圆完成签到,获得积分10
11秒前
细心天德完成签到 ,获得积分10
13秒前
YYY666完成签到,获得积分10
13秒前
一二三木偶人完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
稀罕你发布了新的文献求助10
15秒前
Ran完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
xianyu完成签到,获得积分20
16秒前
失眠墨镜完成签到,获得积分10
16秒前
Harry应助科研通管家采纳,获得20
17秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
陈雷应助科研通管家采纳,获得200
17秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
xianyu发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
21秒前
21秒前
So完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
orixero应助稀罕你采纳,获得10
25秒前
leoskrrr完成签到,获得积分10
27秒前
29秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3162968
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2813990
关于积分的说明 7902666
捐赠科研通 2473613
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316952
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631546
版权声明 602187