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《哈工大研发“仿象鼻”柔性机器臂》

  • 来源专题：中国科学院文献情报生命健康领域集成服务门户
  • 编译者： 江洪波
  • 发布时间：2020-04-02

  • 3月25日消息，哈尔滨工业大学研究人员受象鼻启发，研发出一种可伸缩的弯曲螺旋气动柔性机器臂。该机器臂总长度为65.5 厘米，由3段构成，第一段为收缩式弯曲气动人工肌肉，可承受最大载荷，第二段为伸长式弯曲气动人工肌肉，可扩大机器臂运动范围，第三段为螺旋型气动人工肌肉，可模仿象鼻抓取各类物体。该机器臂具有优异的适应性、灵活性和可设计性，可应用于运动辅助外骨骼、可穿戴设备和各类机器人等。

  • 原文来源：;https://www.cnbeta.com/articles/tech/960293.htm
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相关报告

  • 《哈工大柔性电子和热管理课题组:石墨烯纳米片基超薄柔性机械手》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-07-10
    • 成果简介 柔性驱动器有别于普通驱动器，不但能够将能量转换为机械能，实现驱动，而且具有柔性的特点，在人造肌肉、柔性机器人、微型机器手臂等领域具有广阔的应用前景。 近日，哈尔滨工业大学柔性电子与热管理课题组与中国航天科技集团西安微电子技术研究所和澳大利亚新南威尔士大学合作，利用石墨烯极低的平面热膨胀系数以及具有电热效应的特点，共同研制了基于石墨烯纳米片的超薄型柔性机械手（驱动器）。该柔性机械手（驱动器）的厚度小于0.2mm，具有双层结构，能够实现低电压驱动弯曲，并用来制备柔性手指、柔性手掌、柔性章鱼爪等器件，实现物质抓取和举起等动作。该项目的创新点在于：1）通过界面工程实现了石墨烯纳米片在复合膜中的取向分布，从而让复合膜具有了良好的导电性和很小的平面膨胀系数；2）能够通过电压（3-48V）的精细控制实现柔性驱动器的定量弯曲；3）加工工艺简单、高效，可规模化生产。相关成果发表于期刊Carbon上（Electro-thermally driven flexible robot arms based on stacking-controlled graphite nanocomposites, 2019, 152: 873-881, https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.06.075），王华涛副教授和吴韬教授为论文的共同通讯作者。
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  • 《哈工大（深圳）柔性印刷电子技术研究中心成立》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2018-11-16
    • 11月11日，“柔性印刷电子技术研究中心揭牌仪式”在哈尔滨工业大学（深圳）举行。 柔性印刷电子技术是在塑料，纺织品，纸或金属箔等柔性基材上直接印刷功能器件的新兴电子技术。由于柔性印刷电子技术具有可直接打印，从设计到产品周期短，工艺步骤少和材料选用灵活等特点与优势，因此在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛的应用前景，如柔性电子显示器、传感器、有机发光二极管、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子报纸、电子皮肤/人工肌肉等。柔性印刷电子技术的关键环节包括设计和模拟、基板和材料、制造工艺和设备、检测和质量控制等，其核心是微纳米图案化制造，涉及多学科交叉领域。 哈工大深圳校区“十三·五”期间面向国家重点发展可穿戴电子技术的需求，结合深圳市的信息技术及新材料技术等战略新兴产业发展特点，把握国际新兴学术发展方向，组织全校相关学科研究人员规划建设了“柔性印刷电子技术研究中心”，大力推进柔性印刷电子技术学科的跨越式发展。 柔性印刷电子技术研究中心相关负责人介绍，柔性印刷电子技术研究中心瞄准国家目标，以先进电子制造技术重大科学基础问题为牵引，全面整合现有科研基地和学科队伍资源，通过重大科研项目的带动产出标志性的科研成果、培育国际一流的科学家，打造一个学科交叉融合、优势资源共享、优秀人才汇聚、国际学术交流活跃、具有国际先进水平的柔性印刷电子技术科研教学基地，以科技创新为我国电子制造业的持续发展提供核心驱动力。 据了解，柔性印刷电子技术研究中心实行理事会领导下的主任负责制，并设立学术委员会和顾问委员会。柔性印刷电子技术研究中心主任和学术委员会主任由理事会面向国内外选聘，由电子制造技术领域的杰出学者担任。中心下设五个研究方向及一个校企联合产业化基地。 目前柔性印刷电子技术研究中心所涉及的学科已经拥有一支结构合理、学术思想活跃、综合素质好、能力强的科研创新与人才培养的团队，包括全职教师及研究人员、双基地教师及研究人员、客座教授及研究人员共40名左右，另外还有150名左右在读博士研究生和硕士研究生。组建了一支以深圳校区全职教师为主，结合哈工大校本部的学科优势和特点，国际化、高水准的学术队伍。秉承“规格严格，功夫到家”的校训，其在安全离子液、柔性屏蔽、纳米银墨水、纳米银膏、纸基芯片、柔性能源等方面已取得多项研究成果，已经在第三代半导体封装、有害物质检测等领域得到应用，并以研究论文形式发表于“Science”及 “Nature”旗下子刊。 据柔性印刷电子技术研究中心相关负责人介绍，该中心下设的五个研究方向包括： 电路设计与仿真：涉及轻量级加密算法在印刷RFID中的应用和实现、不同应用场合下印刷RFID的研究与实现、轻量级存储器件在印刷RFID中的应用和实现；带智能传感的印刷RFID、各种传统电子器件在印刷3D电路中的实现、传统硅电子和印刷电子在实现3D集成电路方面的优势和缺陷、结合硅电子和印刷电子的3D集成电路、印刷3D电路的可靠性测试方法及改善可靠性等课题的研究。 印刷电子材料与器件：包括量子材料与器件、有机功能材料及器件、生物智能材料与传感器、透明导电膜材料与器件、材料表界面物理化学过程的研究。 印刷工艺与器件封装：在利用印刷工艺制作高精度图形制程方面，优化其在衬底上固化的技术手段，制作符合要求的柔性导电图形，满足电气互连功能；在器件功能结构印刷方面，发展特定技术手段实现设计要求的结构，经过固化完成器件功能结构。发展封装技术，使功能结构能够在特定工作环境中稳定发挥性能，保证使用寿命。 精密装备与检测：大力研究和开发适应印刷电子的精密装备，研究开发新技术提高打印电路的精度；针对高粘度的导电油墨，改进喷墨印刷工艺，提高打印电路可靠性；发展喷墨技术，实现尺寸稳定且能被准确地控制的墨滴。发展配套的检测技术和精密设备用于在线实时检测，以实现性能优异的电子产品。 可靠性预测与评估：改善及提高柔性印刷电子的可靠性是柔性器件设计的主要目标也是其能够广泛应用的前提，该方向的研究包括印刷电子疲劳失效研究及设计改良；柔性基底与印刷电路异质界面的力学及其可靠性研究；纳米银、纳米铜及其他导电金属或复合材料印刷线路延展性能研究；新型印刷电子封装材料及可靠性研究；柔性印刷电子有限元分析研究等。 柔性印刷电子技术研究中心同时下设校企联合产业化基地，负责推广转化本中心在科学与技术研究过程中形成的大批有应用价值的技术成果。该基地有三个主要功能：一是对于适合向社会企业推广的成果，由该基地负责完成技术推广与合作转化；二是对于需要在基地内自主完成产业化实施的成果，由基地负责直接为社会提供成套装备和产品；三是作为引进国外高新技术和装备的应用示范基地，降低先进电子制造技术的引进成本用风险，加速对国外最新制造技术的应用步伐。 业内专家表示，此次哈工大（深圳）柔性印刷电子技术研究中心的成立，将大力推进柔性印刷电子技术学科的跨越式发展，同时契合深圳市的产业需求，助力粤港澳湾区先进电子制造业的科技创新，加速推动高新技术产业化进程。
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