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 图层(电子) 复合材料 心理学 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
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:591 (7848): 66-71 被引量:829
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
张张完成签到,获得积分10
1秒前
tomorrow完成签到 ,获得积分10
2秒前
糖炒栗子完成签到,获得积分10
3秒前
现代期待完成签到,获得积分10
3秒前
小黎完成签到,获得积分10
4秒前
呼呼呼完成签到,获得积分10
4秒前
无花果应助晴云采纳,获得10
4秒前
寸草的晖完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
小燕子发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
顺顺完成签到,获得积分10
9秒前
jiachun完成签到,获得积分10
9秒前
jiaolulu发布了新的文献求助10
9秒前
小王发布了新的文献求助10
10秒前
queen814完成签到,获得积分10
10秒前
简单发布了新的文献求助10
11秒前
一只呆果蝇完成签到,获得积分10
11秒前
Eternity完成签到,获得积分10
12秒前
研友_VZG7GZ应助落后从阳采纳,获得10
12秒前
乐观寻绿完成签到,获得积分10
13秒前
Hover完成签到,获得积分0
13秒前
莫晓岚完成签到,获得积分10
13秒前
123完成签到 ,获得积分10
14秒前
所所应助JSY采纳,获得30
14秒前
默默的立辉完成签到,获得积分10
14秒前
Yh完成签到,获得积分10
14秒前
引子完成签到,获得积分10
16秒前
机智的阿振完成签到,获得积分10
17秒前
KatzeBaliey完成签到,获得积分10
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
yar应助大饼采纳,获得10
20秒前
mammer应助一朵云采纳,获得20
20秒前
20秒前
Jason完成签到,获得积分10
21秒前
害羞凤灵完成签到,获得积分10
21秒前
芳芳完成签到,获得积分10
22秒前
风起枫落完成签到 ,获得积分10
22秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
Research on Disturbance Rejection Control Algorithm for Aerial Operation Robots 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038368
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576068
关于积分的说明 11374313
捐赠科研通 3305780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819322
邀请新用户注册赠送积分活动 892672
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815029