Soft Electromagnetic Artificial Muscles Using High‐Density Liquid‐Metal Solenoid Coils and Bistable Stretchable Magnetic Housings

执行机构 材料科学 人工肌肉 螺线管 磁铁 机械工程 电磁线圈 双稳态 模块化设计 功率密度 液态金属 软机器人 功率(物理) 计算机科学 电气工程 光电子学 工程类 复合材料 物理 操作系统 量子力学
作者
Gyowook Shin,Y. S. Choi,Byungjun Jeon,Inrak Choi,Sukho Song,Yong‐Lae Park
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (31) 被引量:28
标识
DOI:10.1002/adfm.202302895
摘要

Abstract Soft electromagnetic artificial muscles (SEAMs) that use electric currents are reported as their power sources. The proposed actuator consists of fully soft components: microfluidic coils, stretchable magnets, ferromagnetic silicone, and stretchable housings. The soft coils are fabricated by directly printing room‐temperature liquid metal on a stretchable substrate, enabling the generation of high‐density electromagnetic fields. Based on design optimization through modeling and simulation, the proposed actuators have a characteristic of bistability following the relationships of the forces acting on the components. Depending on the design configurations, the proposed actuators generate contraction and expansion motions as well as vibrations in a bidirectional manner, enabled by electromagnetic actuation. The main advantages of the proposed actuators are fully compliant structures, compact form factors, and short response times, which have not been observed in existing polymer‐based artificial muscles. Another advantage is the self‐detection of the actuation states by measuring the inductance change in the coils. Last, the modular design fully packaged with a coil and magnets in a soft housing makes it possible to easily resize and reconfigure the robotic systems with multiple actuator modules for different applications. Examples of applications demonstrated are a modular crawling robot, energy‐efficient grippers, a multi‐degrees of freedom (DOF) soft manipulator, and a high‐frequency swimming robot.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
brk完成签到,获得积分10
刚刚
英姑应助典雅的友安采纳,获得10
1秒前
Sunny发布了新的文献求助30
1秒前
3秒前
威武从霜发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
情怀应助zzz采纳,获得10
4秒前
酷钱发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
笨笨的怜雪完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
香蕉觅云应助Aether采纳,获得10
8秒前
9秒前
脑洞疼应助sikaixue采纳,获得10
10秒前
11秒前
ZJHYNL发布了新的文献求助10
12秒前
有几颗荔枝关注了科研通微信公众号
12秒前
陈玺丞完成签到,获得积分10
12秒前
congdexxx发布了新的文献求助10
12秒前
本恩宁完成签到 ,获得积分10
13秒前
WXY发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
LHW完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
仲谋发布了新的文献求助10
18秒前
明亮的冷雪完成签到,获得积分10
18秒前
Gloyxtg发布了新的文献求助10
19秒前
Dudu完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
我不理解完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
耿昊发布了新的文献求助10
25秒前
顾矜应助小姜该看论文了采纳,获得10
25秒前
26秒前
自然莫英完成签到 ,获得积分10
27秒前
勤奋菠萝发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
Psychology of Self-Regulation 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5642496
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4758935
关于积分的说明 15017747
捐赠科研通 4801078
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2566357
邀请新用户注册赠送积分活动 1524465
关于科研通互助平台的介绍 1483995