
機器人研究的一個特別活躍的領(lǐng)域涉及柔性部件的探索 。 無論是人造肌肉還是用于抓取物體的抓手等,這些更具延展性的部件都為人類開辟了新的可能性,并使機器更安全 。 現(xiàn)在,機器人正從壁虎令人驚嘆的粘合特性中獲得幫助,結(jié)合形成機器人抓手,抓取的物體重量遠遠超過其本身 。
來自斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)和美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)使用光刻技術(shù)開發(fā)了一種合成材料,該材料模仿壁虎的自然抓握能力,并可用于涂覆柔性機器人抓手 。
這種3D打印的系統(tǒng)利用可伸縮硅膠在抓手中嵌入高強度織物,可以彎曲,但在處理較重負(fù)載時不會伸長變形 。 與此同時,抓手牢固地固定在基座上,形成柔性和堅硬材料的混合物,使抓手既能適應(yīng)不同形狀的物體,又能承受較大的力量 。
【受壁虎啟發(fā) 柔性機器人抓手可進行一些繁重的工作】而且由于受壁虎啟發(fā)的分子反應(yīng)在更大的表面積上更有效地發(fā)生,所以材料的性質(zhì)對于符合不同形狀物體的柔性機器人抓手而言是特別有效的涂層,因為這意味著具有更大的表面積 。
通過開發(fā)控制算法,機器人可以沿著抓手的整個長度分配適量的力,團隊最終可以使用一個抓取器抓取各種不同位置的重物,重量不超過45磅(20千克) 。 這包括粗糙的多孔物體,如火山巖、圓柱形管道等更平滑的物體,以及咖啡杯和西紅柿等常見物品 。
“我們意識到,這兩個組件,柔性機器人技術(shù)和壁虎粘合劑相得益彰,”UCSD Bioinspired機器人與設(shè)計實驗室的第一作者兼博士生Paul Glick說道 。
Glick和他的同事們計劃進一步開發(fā)真正利用粘合劑的算法,同時也探索抓手在零重力環(huán)境和太空操作中的潛力 。
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