Agile and Resilient Insect-Scale Robot

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作者
Tiefeng Li,Zhanan Zou,Guoyong Mao,Xuxu Yang,Yiming Liang,Chi Li,Shaoxing Qu,Zhigang Suo,Wei Yang
出处
期刊:Soft robotics [Mary Ann Liebert, Inc.]
卷期号:6 (1): 133-141 被引量:114
标识
DOI:10.1089/soro.2018.0053
摘要

A key challenge in bioinspired insect-scale running robots is to make them both agile and resilient. In this study, we develop a dielectric elastomer actuated soft robot that mimics inchworms. We use an elastomer to make the soft body, a stretchable dielectric to provide electrostatic actuation of high power density, and multizone actuation to achieve ratcheting locomotion. We fabricate the body, muscles, and feet in a single piece, with no internal open space. The robot runs four times its body length per second and turns at a radius about three times its body length in 0.3 s. The robot survives compression 30,000 times its own weight and survives collision with a rigid surface at a speed of 30 m/s. The robot can climb a slope of 30°. Walking on a horizontal plane, the robot carries a payload four times its own weight. The robot can operate on land, underwater, and in vacuum. The simplicity in design and fabrication will enable the robot to serve as a model system to investigate insect-scale actuation and locomotion, as well as the social behavior of swarms of robots. The robot also provides a platform to integrate wireless charging, mobile communication, and stretchable electronics.
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