Untethered Miniature Soft Robots: Materials, Fabrications, and Applications
Ungebundene Miniatur-Softroboter
Referenz zur berührungslosen Manipulation von Soft-Robotern, mit detaillierten Konzepten und Perspektiven auf hoher Ebene und technischen Fähigkeiten von Soft-Robotern
Untethered Miniature Soft Robots: Materials, Fabrications, and Applications" (Materialien, Herstellung und Anwendungen) führt in das aufstrebende Gebiet der weichen Miniaturroboter ein und fasst die bisherige rasante Entwicklung auf diesem Gebiet zusammen. Es werden verschiedene Arten von Funktionsmaterialien für den Bau von weichen Miniaturrobotern beschrieben, z. B. Silikonelastomer, kohlenstoffbasierte Materialien, Hydrogele, Flüssigkristallpolymer, flexibles Ferrofluid und Flüssigmetall, und es werden die Materialeigenschaften, Herstellungsstrategien und Funktionen von weichen Robotern sowie die ihnen zugrunde liegenden Mechanismen behandelt.
Das Buch befasst sich eingehend mit magnetisch, thermisch, optisch und chemisch betätigten weichen Robotern, untersucht die vielen spezifischen Anwendungen von Miniatur-Soft-Robotern in der Biomedizin, im Umweltbereich und in der Elektrotechnik und fasst die Entwicklung von Miniatur-Soft-Robotern auf der Grundlage von weicher Materie, Fertigungsstrategien, Fortbewegungsprinzipien, Sensorik und Betätigungsmechanismen zusammen.
Abschließend fasst der Text die Chancen und Herausforderungen zusammen, mit denen Miniatur-Softroboter konfrontiert sind, und gibt einen fachkundigen Einblick in die möglichen Zukünfte dieses Bereichs.
Geschrieben von vier hochqualifizierten Akademikern, deckt Untethered Miniature Soft Robots beispielhafte Themen ab wie:
⬤ Weiche Roboter auf Elastomerbasis mit programmierbaren Magnetisierungsprofilen und ungefesselte weiche Roboter auf der Grundlage von Schablonenhilfe.
⬤ Arbeitsmechanismen von Materialien auf Kohlenstoffbasis, einschließlich lichtinduzierter Ausdehnung und Schrumpfung sowie feuchtigkeitsinduzierter Verformung.
⬤ Entwurf von mikroskaligen Bausteinen, modularer Zusammenbau von Bausteinen auf der Grundlage der Denavit-Hartenberg (DH)-Matrix und inverser und vorwärts gerichteter Entwurf von modularen Morphing-Systemen.
⬤ Materialdesign von magnetischen Flüssigkristall-Elastomersystemen (LCE), Reaktionsfähigkeit von magnetischen LCE-Systemen auf mehrere Reize und adaptive Fortbewegung von magnetischen LCE-basierten Robotern.
⬤ Kontrollierbares Verformungs- und Bewegungsverhalten sowie Anwendungen von Ferrofluid-Tropfenrobotern (FDRs), einschließlich der Erfassung von Gütern, der Sortierung von Objekten, des Pumpens und Mischens von Flüssigkeiten und der Flüssighaut.
Untethered Miniature Soft Robots" ist ein unschätzbares und umfassendes Nachschlagewerk für Forscher, die auf diesem vielversprechenden Gebiet in verschiedenen Disziplinen arbeiten, darunter Materialwissenschaftler, Maschinenbau- und Elektronikingenieure, Polymerchemiker und Biochemiker, und deckt das Thema sehr detailliert und aktuell ab.
