哈佛大学研发空气驱动的软体机器人!单一驱动,朝无绳机器人迈进

哈佛大学约翰A保尔森工程与应用科学学院(SEA)的研究人员开发了一种软性机器人,它可以在太空探索、搜索和救援系统、仿生学、医学手术、康复和其他用途中使用完全不受约束的机器人。

制造软机器人的一个关键是,它使用压缩空气以一次性输入代替多个控制系统。

这个机器人被设计成十字形,它有四条“腿”,每条腿也就是每个执行器有八个由细小通道连接的气室,顶部留了七条接口,用于接通输送压缩空气的管道。

四条不同长度的管子被分别接在机器人顶部的接口上,而不同的粗细、长度和接通方式都会对机器人的运动方式有所影响。

比如将三根直径0.79mm、长度相同的管子接在机器人上,再接通一根直径为0.38mm的长管输送气流~




然后,它的一条“腿”就能充满空气并弯曲起来,而另外三段上接通的管道由于直径更粗并且长度相同,因此输送压缩空气的时间较短,三端几乎是同时鼓起同时落下。




那将管子换成不同长度的又会发生什么呢?

研究人员为机器人装备了四条直径均为0.38mm,长度分别为78.6cm(输入空气)、10cm、43.7cm及122.4cm的管子,按顺序连接起来,最后接通压缩空气。




然后,机器人的四端就按照设定好的顺序,即右-上下-左的顺序依次弯曲,并向前爬行起来!




如果将管子接口的位置和次序调换一下,那么机器人充气的顺序也会发生变化,例如让下端先充气上端最后充气等。利用这一点,就可以让机器人实现不同的运动。




此外,每个执行机构的大小、厚度不尽相同,在输入等量空气时,弯曲的程度也不同,因此运动的距离等也会产生差别。


由于输入压缩空气的速度与量是不变的,调控管子就能够决定空气输送的位置和顺序。所以它不再需要复杂的空气压缩计算和复杂的控制,极大地简化了软体机器人的驱动方式。

这使得设计人员能够以更少组件制造出机器人,从而使机器人更轻、更不复杂。科学家们利用流体的粘性,精心挑选了不同尺寸的管子,以控制空气在软机器人装置中移动的速度。一次性输入通过其中一个管泵送相同数量的空气,管的大小决定了空气流动的方式和位置。



关注微信公众号“黑科技每日推送”,带你进去黑科技的世界。。。

该团队开发出一个框架,自动确定如何制作软机器人以及如何选择管道。该框架还涉及如何实现目标功能,例如使用单个输入线进行爬行或行走。使用这些系统,该团队展示了一个可以爬行的四足软机器人。从顶部伸出的四根管子依次将空气引导到每条腿,以允许机器人爬行。

由于团队的工作,软流体机器人的驱动比以往任何时候都简单和容易。新的方法是朝着完全不受约束的简单驱动软机器人迈出的重要一步。这项研究是在哈佛大学进行,目前正在探索这项技术的商业化机会。

发表评论
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:

相关文章

推荐文章

'); })();