受日本剪纸艺术启发的机器人抓手兼具力量和细腻触感
受日本剪纸艺术启发的机器人抓手兼具力量和细腻触感最近,我们看到了一系列机器人抓手,包括无需电力操作的抓手、从花朵中获得灵感的抓手,或带有木质"手指"的抓手。不过,北卡罗来纳州立大学(NCState)的研究人员可能刚刚开发出了更高级别的机器人抓手。该研究的通讯作者尹杰(JieYin)说:"由于要在强度、精度和轻柔度之间做出权衡,因此很难开发出一种能够处理超软、超薄和超重物体的单一软抓手。我们的设计很好地平衡了这些特性。"为了在各种情况下都能发挥作用,理想的机械手需要能够在需要的地方运用细腻的技巧,同时还能发挥力量和灵巧的特长。为了实现这些目标,研究人员从日本的剪纸艺术--桐纸中汲取了灵感。在与折纸密切相关的叽里纸中,二维纸张被折叠和剪切成三维形状。研究人员发现,受桐纸启发而设计的机械手具有独特的优势。尹杰说:"机器人抓手的强度通常以有效载荷与重量比来衡量。我们的机械手重0.4克,能举起6.4公斤(14.1磅)。有效载荷重量比约为16000。这比之前的有效载荷重量比记录(6400)高出2.5倍。结合其轻柔和精确的特点,该机械手的强度表明其应用范围非常广泛"。据研究人员称,这些特性更多地与机械手的设计有关,而不是由什么材料制成的。研究报告的第一作者洪耀业说:"从实际意义上讲,这意味着你可以用可生物降解的材料制造机械手,比如坚固的植物叶子。这对于那些只想在有限时间内使用机械手的应用尤其有用,比如在处理食品或生物医学材料时。例如,我们已经证明,这种机械手可以用来处理针头等尖锐的医疗废物。"说到应用,在概念验证测试中,研究人员将他们的机械手与肌肉控制(肌电)假手集成在一起,证明它可以翻动书页,从葡萄藤上摘葡萄。这项研究的合著者He(Helen)Huang说:"这种抓手增强了现有假肢装置难以完成的任务的功能,例如拉上某些类型的拉链、捡起一枚硬币等。新的抓手无法取代现有假手的所有功能,但可以用来补充其他功能。叽里咕噜抓手的优点之一是,你不需要更换或增强机器人假肢中使用的现有电机。在使用抓手时,只需利用现有的电机即可。"但研究人员认为,他们的新型抓手可以用于更多领域:"我们认为,这种抓手设计在机器人假肢、食品加工、制药和电子制造等领域都有潜在的应用前景。我们期待着与行业伙伴合作,找到将这项技术投入使用的方法。"这项研究发表在《自然-通讯》(NatureCommunications)杂志上,下面的视频展示了机器人抓手的工作过程。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374773.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1374773.htm
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