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柔软机械手的设计灵感竟然来源于扁豆?仅需很小的空间

2020-12-18 19:41来源:本站 作者:卡米拉点击:

科学家在规划机器人时通常会从天然中寻觅头绪,有些机器人仿照人的手,而另一些机器人则仿照章鱼爪或植物的行为。现在,美国佐治亚大学工程学院的研讨人员规划了一种新式软机器人抓手,该抓手从一种不寻常的来历中汲取了创意:扁豆。


扁豆和其他环绕类植物运用触敏芽将自己像绳子和棒子相同环绕在支撑物上以向上成长时,UGA团队的机器人方针旨在结实而轻柔地捉住直径小于1毫米的物体。


“咱们曾尝试过不同的规划,但对成果感到不满意,然后我想起了几年前我在花园里栽培的扁豆,”该研讨的首要作者,副教授霍伯说。“这栽培物能够紧紧地捉住其他植物或绳子。因而,我对环绕植物进行了一些研讨,以为这是一种天然届的规划,可供咱们探究。”


柔软的机械手仅需很小的空间



Fok表明:“咱们的机器人的环绕动作只需求一个气动操控设备,无需多个气动操控设备之间的杂乱和谐,然后大大简化了其操作。” “因为咱们运用共同的环绕运动,因而柔软的机械手在狭隘的区域也能很好地作业,而且只需求很小的操作空间。”


与许多现有机器人比较,UGA设备供给了另一项前进:嵌入式传感器可供给要害的实时反应。


“咱们在机器人的弹性脊柱中部嵌入了一个光纤传感器,该传感器能够感知环绕视点,方针的物理参数以及任何或许导致方针松动的外部搅扰,” Fok说。


研讨人员以为,这种柔软的机器人抓手能够在包含农业、医学和研讨在内的许多环境中运用。应用程序或许包含挑选和包装需求柔软触感的农产品,例如植物和花卉、外科手术机器人,或许在试验过程中挑选并将研讨样品保存在易碎的玻璃管中。


柔软的机械手准确度高


在他们的研讨中,研讨小组说,螺旋形夹爪被证明能够有效地夹住铅笔和画笔等物体,乃至能够像拉直的回形针的细线相同小。该设备还具有超卓的可重复性,较高的环绕感应精度和准确的外部搅扰检测才能。


该团队方案持续致力于根据光纤传感器的读数来改善主动反应操控。他们还期望探究小型化规划,以作为生物医学机器人的根底。


“这种环绕式软机器人及其嵌入式光纤传感器构成了更全面的软机器人的根底。具有更简略的规划和操控肯定是优势,”Fok说。