来自日本SIT的研究人员最近开发了一种基于电化学反应的传感器，该传感器允许对软机器人中的流体系统进行平滑控制，实现了无复杂性的自感知驱动，并为小型化软机器人技术打开了大门。信用:日本柴原技术研究所的前田信高机器人这个词可能会让人联想到坚硬的金属物体，这些物体不会受到攻击。然而，在现代日常生活中，几乎不需要机器人来防御敌人的攻击。相反，他们需要执行更普通的任务，比如处理精致的物体和与人类互动。不幸的是，传统机器人在这些看似简单的任务中表现不佳。此外，它们很重，经常很吵。这就是“软”机器人占上风的地方。由被称为弹性体的材料(具有高粘度和弹性的材料)制成，软机器人吸收冲击更好，可以更好地适应环境，与传统机器人相比更安全。这允许了广泛的应用，包括医学和外科手术、操纵和可穿戴技术。然而，这些软机器人中的许多依赖于流体系统，该系统仍然使用由机械部件(马达和轴承)操作的泵。因此，它们仍然沉重而嘈杂。
解决这个问题的一种方法是利用化学反应来驱动泵。但是，虽然这种系统肯定重量轻、噪音小，但它们的性能不如传统泵。有没有办法打破这种权衡？结果，答案是肯定的。由前田信高教授领导的日本Shibaura技术研究所(SIT)的一组研究人员介绍了一种利用电化学反应驱动泵的电流体动力(EHD)泵。EHD泵具有化学反应驱动泵的所有优点，没有任何问题。
在最近的一项研究中，包括前田教授、川岛裕、山田裕黑博士(均来自SIT工程科学与力学系)和Shigemune副教授(SIT电气工程系)在内的团队更进一步，设计了一种自感知EHD泵，该泵使用电化学双传感器(ECDT)来感测流体流量，进而激活电化学反应并增加电流。
“最近，自感知技术在压缩软机器人方面引起了广泛关注。在软机器人中加入传感器增强了它们的多功能性，但通常会导致复杂的布线和膨胀。自感知驱动技术可以帮助解决这个问题，并允许软机器人小型化，”前田教授解释道。该论文于2022年1月7日在网上发布，并于2022年1月19日发表在《ACS应用材料与界面》杂志上。
该团队基于他们之前设计的EHD泵进行了电子海图显示和显示设计。该泵由对称排列的平面电极组成，通过简单地改变电压就可以轻松控制流动方向。此外，由于两侧的电场强度相同，这种布置能够实现无障碍流动，并且每个方向上的流量相同。
该团队根据可检测流量的范围、速率、灵敏度、响应和弛豫时间来评估传感性能，并使用数学建模来理解传感机制。智能材料实验室(SIT)的博士生、该研究的第一作者于库瓦吉马(Yu Kuwajima)说:“ECDT可以很容易地集成到流体系统中，而不会膨胀或变得复杂。此外，研究人员测试了它的性能，用它来驱动吸盘来探测、抓取和释放物体。
“电子海图的优点是，它不需要任何特殊设备或复杂的制作过程。此外，它体积小、重量轻，并表现出广泛的灵敏度，”前田教授说。
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