机器章鱼的抓手在抓握时变得无力,在举起时变硬

无数的工业工具和机器人需要抓取物体,而由于我们人类从婴儿时期就开始学习抓取,所以我们很容易低估抓取的实际复杂程度。如果我们的握力太僵硬,我们可能会折断或粉碎我们的有效负载;如果我们的握力太软,我们的有效负载可能会从我们的手指上滑落或超出举升能力。人手有一些优点:坚硬的骨骼覆盖着柔韧的皮肤和肌肉。那么,当它只是想举起时,什么是一个糟糕的机制呢?继续阅读类别:机器人、工程标签:章鱼、仿生学、北京大学、新加坡国立大学、浙江大学

来源:New Atlas | robotics

无数的工业工具和机器人需要抓取物体,而由于我们人类从婴儿时期就开始学习抓取,所以我们很容易低估抓取的实际复杂程度。如果我们的握力太僵硬,我们可能会折断或粉碎我们的有效负载;如果我们的握力太软,我们的有效负载可能会从我们的手指上滑落或超出举升能力。人手有一些优点:坚硬的骨骼覆盖着柔韧的皮肤和肌肉。那么,当它只是想提升时,一个糟糕的机制该怎么做呢?

解决方案是仿生学。许多寻求卓越抓地性能的工程师在他们的设计中采用了仿生学,其灵感来自于种子荚、象鼻、龙虾尾(事实上,使用的是真正的龙虾尾),当然还有章鱼四肢。来自北京大学、新加坡国立大学、浙江大学和北京理工大学的研究人员在他们的机器人和仿生系统论文中描述了他们的受章鱼启发的向上运输机器人(OUT-Robot)如何优于以前的抓取系统。

OUT-Robot 的优势在于其前所未有的快速转变为柔韧状态(1.3 秒)和刚性状态(0.8 秒)的能力。 OUT-Robot 部署了具有快速可调刚度的六个手臂,模仿头足类动物的多模式抓取策略,使其能够分类和抓取不同形状、柔韧性和重量的物体。

由聚乳酸形状记忆聚合物 (SMP)(许多 3D 打印机中使用的相同 PLA 塑料)制成,手臂在施加电压时会软化,一旦电加热停止就会变得不灵活。从柔性到刚性的快速调整是可能的,因为 OUT-Robot 的三层热界面可以将机器人的形状和材料与水环境相结合,实现快速冷却。

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北京理工大学出版社有限公司,来自 EurekAlert 北京理工大学出版社有限公司,来自 EurekAlert