靜電力柔性爬牆機器人（Soft wall-climbing robots）

Soft wall-climbing robots-Science Robotics

摘要：

能夠攀爬牆壁的現有機器人主要依賴於諸如電動機的剛性致動器，但是尚未實現基於類似肌肉的致動器的軟壁爬行機器人。在這裡，我們報告了一種系留式軟機器人，它能夠以90°的角度攀爬由木材，紙張和玻璃製成的牆壁，速度高達每秒0.75體長和多模式運動，包括攀爬，爬行和轉彎。這種柔軟的爬牆機器人可以通過（i）介電彈性體人造肌肉，使軟機器人身體快速周期性變形，（ii）電粘附腳，使機器人不同部位在牆壁上的時空控制粘附，和（ iii）控制策略，使身體變形和足部電粘附同步以穩定攀爬。我們進一步證明，我們的軟機器人可以攜帶相機在垂直隧道中拍攝視頻，改變其身高以在狹窄的空間中導航，並遵循迷宮般的平面軌跡。我們的軟機器人模仿了垂直攀爬能力和柔軟生物體所展現的敏捷適應性運動。

上圖所示。軟爬壁機器人的設計與工作原理。(A)軟機器人的變形體採用介電彈性體作動器，腳採用雙極電粘接墊，粘接可控。(左)致動器由雙軸預拉伸(五倍)介質彈性體膜(vhb4910;未變形厚度，1毫米)，夾有兩個順應電極(碳潤滑脂)和一個靈活的框架(厚度，0.3毫米)。(中)預拉伸膜放鬆後，致動器屈曲成鞍狀結構。(右)每個電粘腳由一個銅電極層(厚度0.018 mm)和兩個聚醯亞胺層(厚度0.02 mm)夾層組成。(B)攀登原理圖。介質彈性體作動器(周期為T的正弦電壓VA)在將施加的方形電壓切換到兩個電粘接腳時擴展或收縮。在每一個循環中，軟機器人上升一段距離DL。(C)致動器和電粘腳實現爬升運動的控制電壓序列。(D)爬上透明玻璃牆的靜止圖像(電影S1)。(E)木牆上裝載10克載荷的攀登過程的靜止圖像(電影S2)。

Qinghua Guan：哈佛動態微型機器人（HAMR-E）使用靜電粘附的導致和垂直攀爬四足微型機??器人?

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