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 复合材料 心理学 图层(电子) 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:1211
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
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
fantasy22的应助被carrie117采纳,获得30
刚刚
1秒前
开心语堂完成签到,获得积分10
1秒前
小倪发布了新的文献求助10
1秒前
mo完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
再吃亿大口给再吃亿大口的求助进行了留言
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
小管发布了新的文献求助10
4秒前
Yuan88发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
pkm8900完成签到,获得积分10
5秒前
研友_nxwbrL完成签到,获得积分10
6秒前
关山月发布了新的文献求助10
6秒前
小马甲的应助被温暖砖头采纳,获得10
6秒前
7秒前
丘比特的应助被火星上的怀梦采纳,获得10
7秒前
蓝天的应助被大眼猫采纳,获得10
8秒前
李爱国的应助被暗月皇采纳,获得10
8秒前
花痴的文涛完成签到,获得积分10
10秒前
领导范儿的应助被菲菲采纳,获得10
10秒前
533完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
before发布了新的文献求助30
10秒前
Yuan88发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
nannan完成签到,获得积分20
11秒前
科目三的应助被ZBW采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
抹茶小鱼仔完成签到,获得积分10
14秒前
Yuan88发布了新的文献求助10
14秒前
豆米芋泥发布了新的文献求助10
14秒前
lsq发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
上官若男的应助被哇哦采纳,获得10
15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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7966404
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9434553
关于积分的说明 21030087
捐赠科研通 7543461
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3372035
关于科研通互助平台的介绍 2507422
邀请新用户注册赠送积分活动 2404618