研究人员创建柔软的自由轮混合机器人

斯坦福大学的研究人员通过结合传统和软机器人技术的特征,开发了一种革命性的机器人,使其安全,坚固,动态并且能够改变形式。他们的我

斯坦福大学的研究人员通过结合传统和软机器人技术的特征,开发了一种革命性的机器人,使其安全,坚固,动态并且能够改变形式。

他们的发明在上个月在《科学机器人技术》上发表的论文中详细介绍,这是克服先前限制的软机器人技术的突破。首先,新的创作可以变成新的形状,并且(一旦膨胀)可以四处移动而无需将其附加到能源上。

“大多数软机器人的一个重要局限性是必须将它们固定在笨重的空气压缩机上或插入墙壁,从而防止它们移动,”斯坦福大学机械工程研究生Nathan Upervitch在斯坦福大学的一份新闻中说。发布。 “所以,我们想知道:如果我们一直在机器人内保持相同数量的空气怎么办?”

斯坦福工程师开发爬行和变换软机器人

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等级机器人技术

因此,诞生了一个“等级机器人”:一个人类大小的人类安全的软机器人,可以改变形状以掌握和操纵物体,并朝着可控的方向滚动。柔性织物管泵充满了空气,构成机器人的四肢,而微型电动机则穿过管子移动机器人并改变其形状。

在其最简单的版本中,充气的管贯穿三台小型机器,将其束成三角形。当一台机器将管子的两端固定在一起时,另外两个机器沿着试管移动,将机器人移动到新的形式中。研究人员称其为等距机器人,因为尽管形状变化,但边缘的总长度(管子内的空气量)保持一致。这个新机器人结合了其他三种机器人的各个方面:软机器人(轻质和延展),桁架机器人(可以塑造换档的几何形式)和集体机器人(一起使用的小机器人),从而为每种类型的好处提供克服了他们的局限性。“我们基本上是用传统电动机来操纵软结构,”机械工程助理教授兼论文联合副作用Sean Follmer说。

通过简单地将其中几个三角形连接在一起,研究人员就可以制作出更复杂的机器人版本。他们可以通过协调不同电动机的运动来使机器人执行某些动作。例如,捡起像球这样的物体并将其移动。对于使用抓手的机器人来说,这种任务更具挑战性。

加利福尼亚大学圣塔芭芭拉(Santa Barbara)的机械工程助理教授艾略特·霍克斯(Elliot Hawkes)说:“我们开发的一个关键理解是,要使用一个大型,柔软的气动机器人进行动作,您实际上不需要抽空。”和该论文的共同培训。 “您可以使用已经拥有的空气,只需使用这些简单的电动机将其移动;这种方法更有效,可以让我们的机器人更快地移动。”

可能的应用程序

软机器人技术是一个新领域,因此尚不完全清楚如何最好地利用这类作品。有人建议,安全的质地和坚固的骨骼可以使它们适用于房屋和工作场所,而不会受到伤害。软机器人也可以在灾难响应情况下使用。研究人员的某些人正在思考。

“这个机器人对于太空探索可能真的很有用 – 尤其是因为它可以用小包装运输,然后在膨胀后不受限制地运行,”斯坦福大学机械工程研究生Zachary Hammond说,纸的共同领导作者。他认为机器人的形状变动质量可以帮助它穿越其他行星上的复杂环境。它可能会挤入舒适的空间,然后像章鱼一样越过障碍物。

在此之前,团队正在为机器人尝试不同的形式,并探索新型的软机器人。

“这项研究突出了思考如何以新方式设计和建造机器人的力量,”机械工程学教授兼论文合着者艾莉森·奥卡穆拉(Allison Okamura)说。 “机器人设计的创造力正在随着这种系统的发展而扩展,这是我们在机器人领域真正鼓励的。”

阅读他们在科学机器人技术方面的研究。

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