学科: 机械工程

机械工程是研究机械系统设计、制造、运行与维护的学科,涵盖力学、材料、热力学、流体力学等领域,应用数学与物理原理解决实际工程问题。其分支包括机械设计、自动化、机器人、车辆工程、航空航天等,强调创新、效率与可靠性,广泛应用于工业生产、交通运输、能源开发等行业,推动现代工程技术进步与智能化发展。(该学科下共有 13 篇文章)

软体机器人靠“记忆效应”变形运动

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 20:04

学科: 控制科学与工程 机械工程 生物医学工程 计算机科学与技术

传统机器人需更多致动器提升灵活性,增加了设计与控制复杂度。本研究提出滞后辅助形变(HasMorph)范式,通过反向zigzag腱鞘机构利用摩擦诱导的形状滞后,仅用两个致动器实现多种可逆形变。结合尖端生长,机器人可完成复杂形态和无摩擦导航,为微创手术和受限空间检测开辟新途径。

标签: 反向zigzag腱鞘机构 尖端外翻柔性生长机器人 柔性连续体机器人 滞后辅助形变

可变形的智能薄壳结构,让机器人灵活应对多种环境变化

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 15:49

学科: 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程 计算机科学与技术

多稳态薄壳超材料结构能切换多种稳定形态且无需持续外力,其在自适应机器人(metabots)中的潜力尚未充分挖掘。本研究利用可展曲面设计的高可重构性超材料,通过折叠动态虚拟折痕实现单单元20种、四单元256种形态,结合柔性致动器制成无创抓取器、多步态跳跃/爬行机器人,可适应复杂地形,为高效能柔性机器人铺路。

标签: 动态虚拟折痕 可重构机器人体 多稳态超材料结构 形状变换 柔性致动器

微型软体机器人用的可转向软皮肤

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-16 13:49

学科: 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程 生物医学工程

微型软体机器人用的可转向软皮肤

软外翻机器人通过尖端外翻生长,与环境交互极小。现有转向机制难以微型化且难以在保持全柔性的同时实现多弯曲。本研究通过在机器人皮肤集成液晶弹性体(LCE)致动器,制造出毫米级、可转向、全柔性的外翻机器人,能在长度方向多点实现大弯曲角(>100°)。研究了压力和温度作为转向控制输入的效果,展示了其在外科手术和检测任务中的潜力,推动了用于精密受限环境的小型可转向软机器人的发展。

标签: 可转向机器人 毫米级机器人 液晶弹性体 软外翻机器人

无人机空中换工具,像“飞行百宝箱”一样灵活

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-12 21:38

学科: 控制科学与工程 机械工程 计算机科学与技术 飞行器设计

曹H等人在《自然》发表研究,探讨垂直堆叠无人机如何实现近距离协同空中操作。

标签: 垂直堆叠无人机 空中操作技术 近距离协同空中操作

一种耐高温氧化的柔韧铬钼合金

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-12 13:31

学科: 冶金工程 化学工程与技术 机械工程 材料科学与工程

尽管可再生能源发展迅速,但提高化石燃料或合成燃料的能量转换效率仍是挑战(如远程飞机发动机未来数十年仍需使用)。提高工作温度是途径之一,需用难熔元素基材料替代单晶镍基高温合金。本文首次研发出单相Cr-36.1Mo-3Si合金,它能满足关键要求:在1100°C高温下抗粉末化腐蚀、氮化和氧化皮剥落,且室温下有足够压缩延展性。以往解决氧化/氮化问题的尝试均导致延展性下降。

标签: Cr-Mo-Si合金 室温延展性 难熔元素基合金 高温抗氧化性

科学家造出会“自己动”的磁力灯

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-12 01:05

学科: 控制科学与工程 智能科学与技术 机械工程 材料科学与工程

北卡罗来纳州立大学研究人员开发出一种可编程的弹性灯笼结构,具有多种稳定形态,能通过压缩或扭转实现快速形状切换,并可用于软体机器人和智能材料。

标签: 可编程形状 多稳态结构 弹性能量 磁控 软体机器人

用折纸方法让硅胶材料变得更坚固

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-11 20:47

学科: 化学工程与技术 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程

本文提出一种通过PMMA/丙酮溶液溶胀实现硅胶基折纸结构机械强化的新方法。该技术利用溶胀-收缩机制在聚合物链层面形成紧密嵌合界面,使折纸结构承重能力超过自重5.8万倍,并成功应用于抗冲击仿虫机器人。

标签: PMMA 仿生机器人 收缩嵌合 机械强化 硅胶折纸

科学家用“种”金属代替3D打印,强度提高20倍

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-10 19:36

学科: 冶金工程 化学工程与技术 机械工程 材料科学与工程

科学家用“种”金属代替3D打印,强度提高20倍

瑞士洛桑联邦理工学院的研究团队开发了一种新型3D打印技术,先打印水凝胶结构,再通过金属盐浸泡生成高密度金属或陶瓷材料,解决了传统方法中材料多孔、收缩严重的问题,具有高强度、低变形的优点。

标签: 3D打印 增材制造 水凝胶 纳米颗粒 金属陶瓷

在水面上“打印”机器人?UVA黑科技让薄膜自己长出来!

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-05 10:45

学科: 控制科学与工程 机械工程 材料科学与工程 计算机科学与技术

在水面上“打印”机器人?UVA黑科技让薄膜自己长出来!

美国弗吉尼亚大学的徐宝兴教授团队开发出一种名为HydroSpread的新技术,可在水面上直接制造超薄软体机器人薄膜,避免传统方法易撕裂的问题,实现高精度、可控制的运动,有望推动医疗、电子和环境监测等领域的发展。

标签: HydroSpread 仿生设计 柔性电子 水面上制造 软体机器人

把“钢铁侠”做成橡皮筋?2.3 GPa超合金让鱼和熊掌一起上桌!

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-04 22:32

学科: 冶金工程 化学工程与技术 机械工程 材料科学与工程

把“钢铁侠”做成橡皮筋?2.3 GPa超合金让鱼和熊掌一起上桌!

新型复杂合金同时实现超高强度和高延展性,突破了传统金属材料强度与延展性难以兼顾的瓶颈,为制造兼具高强度和易加工性的金属材料提供了新可能。

标签: 位错 复杂浓合金 应变硬化 强度-延展性权衡 金属材料