無摩打機械人
公佈於2021年06月02日

由機械工程師組成的團隊開發了一種新的驅動材料,有助研發毋須摩打的機械人。

顏慶雲教授是2009年裘槎優秀科研者獎、1992年裘槎博士後獎學金及1991年裘槎獎學金得主。由顏教授率領的香港大學團隊成功開發利用氫氧化鎳作驅動材料的系統,以可見光或電力直接驅動。

透過設計周詳的結構,由兩個驅動材料關節製成的「迷你手臂」可輕鬆地抬起比自己重50倍的物件。

氫氧化鎳可被瞬間驅動,不單可以快速變形,更能產生相等於自身重量約3,000倍的力量。有別於其他以光驅動的材料,氫氧化鎳可產生強勁、快速和穩定的驅動力,產生的力量和速度可媲美哺乳類動物的骨骼肌肉。

由於以光驅動的材料容許無線操作機械人,所以較可取,有利研發微型仿生機械人、人工肌肉及醫療裝置。然而,光驅動材料的材料及製作費用較高,限制了它在機械人技術方面的普及程度。

顏教授研發的氫氧化鎳材料成本較低,並可在3小時內輕易製成。氫氧化鎳同時亦可以電驅動,而且能夠應用於現成的機械人系統。

香港大學田之楠教授表示:「顏教授的以光驅動器是破天荒的發現,讓人興奮。這種材料可以製造與現有的機械人截然不同的未來機械人。」

顏教授相信透過擴大製作規模,未來可以製造能夠媲美哺乳類骨骼肌肉的人工肌肉。

「我預計還需花5至10年研究應用材料的方式,才能把產品推出市面。」

此項研究發表於著名期刊《科學·機械人學》。

顏慶雲教授是研究材料變形機制的領航者。他曾進行黏彈性對奈米壓痕影響的創新研究,以及研究微型水晶及隨機微型結構材料的變形統計理論。他是目前唯一一位獲得最高榮譽之一、英國IMMM學會Rosenhain Medal獎項的華人。他於英國伯明翰大學取得高等博士(理博士)學位。

延伸閲讀:

  1. 顏教授的個人專頁(裘槎基金會): https://scholars.croucher.org.hk/scholars/alfonso-ngan-hing-wan
  2. 顏教授的個人專頁(香港大學): https://www.mech.hku.hk/academic-staff/Ngan-A.H.W.
  3. 顏教授於2018年在《科學·機械人學》發表的學術論文(只提供英文版本): http://robotics.sciencemag.org/content/3/18/eaat4051.full