克日，，，，力学与工程科学学院博士生在国际高水平期刊《EnergyStorageMaterials》（影响因子：20.4，，，，中科院工程手艺1区TOP）上揭晓了题为“Embodied, flexible, high-power-output, structural batteries for untethered,small-scale robots”的研究论文。。 。博士生刘冠中为第一作者，，，，威廉希尔力学与工程科学学院鲍垠桦副教授和北京理工大学方岱宁院士为通讯作者。。 。
由于诸如情形监测、使用和运输小型物体等工业应用的需求一直增添，，，，轻质量、长续航的小型机械人的需求一直增添。。 。因此，，，，怎样在质量及体积的限制下设计更高功效集成的结构组件具有主要的意义。。 。这种多功效组件在生物系统中普遍保存，，，，例如在人体中，，，，脂肪不但是一种用来贮存能量的生物组织，，，，并且还具有；；；て鞴佟⑽治露群驮鼋到∠赴πУ雀郊庸π。。 。在电池系统中，，，，能够同时实现储能和承载功效的电池被叫做结构电池。。 。然而，，，，古板的结构电池难以实现大的变形和在动态情形下承载，，，，这给柔性和可睁开结构的机械人设计具身柔性能源带来了重大的挑战。。 。
有鉴于此，，，，文章展示了一种连系柔性变形结构和能量存储/支持功效的嵌入式柔性结构电池。。 。该柔性结构电池能够集成到无绳小型机械人中，，，，取代古板的结构承载部件或驱动器，，，，同时为机械人提供所有动力。。 。文章展示了柔性结构电池的两种应用场景:动态柔顺机构和静态可睁开结构。。 。关于动态柔顺机制，，，，文章首先将类肌腱柔性结构电池组装在四足机械人中，，，，肌腱的柔性枢纽为电池的柔性毗连段，，，，而肌腱的刚性部分类似于电池中厚的储能段。。 。这种巧妙设计的柔性结构电池连系了能量存储和柔性可承载的功效，，，，可以支持四足机械人平稳行走。。 。同时，，，，文章还制造了一个基于三浦折纸的气动软驱动器，，，，展示了储能与驱动器的融合。。 。这种柔性结构电池可以通过其自驱动气动装置控制三浦折纸管的缩短和舒展，，，，从而实现线性和旋转推进。。 。另一方面，，，，关于静态可睁开结构，，，，文章在四轴航行器中集成了可折叠的柔性结构电池。。 。服役时，，，，该电池可以扩展为十字形，，，，取代原有的结构框架，，，，可以提供足够的动力和支持整体质量，，，，提高整体的续航时间。。 。同时，，，，可折叠的设计也更利于航行器的贮存和运输。。 。
本论文事情也获得了威廉希尔环化学院乔芸教授的相助支持，，，，受到上海市扬帆妄想，，，，湖北隆中实验室和国家自然科学基金的资助。。 。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.103021
