中國科學技術大學陳小平教授團隊受蜂巢、象鼻、章魚等啟發,利用蜂巢氣動網絡結構製備了一種像象鼻一樣兼具靈活度和大負載能力的軟體(ti) 機器人手臂,可以輕鬆完成生活中的開門、擰瓶蓋、拉抽屜等各種任務。相關(guan) 成果日前發表於(yu) 《國際機器人研究雜誌》。

軟體(ti) 機器人手臂打開抽屜。(中國科大供圖)
機器人剛性機械臂的最大優(you) 點是控製精度高,因此在工業(ye) 上有著廣泛的用途。但在日常生活場景中,可能不需要那麽(me) 高的精度,而是需要更加靈巧、柔順、安全的軟體(ti) 機器人手臂。
陳小平團隊突破剛性機械臂局限性,利用軟體(ti) 手臂解決(jue) 了不確定性場景中機器人的操縱問題。從(cong) 人執行操縱任務的行為(wei) 方式中汲取靈感,利用軟體(ti) 機器人手臂本質柔順性,展示出一種全新的機器人與(yu) 環境交互的範式,使得用軟體(ti) 手臂可以像人類一樣輕鬆完成各種任務,不需要提前對環境進行精確建模,也不需要力傳(chuan) 感器精確的感知環境接觸力,甚至在執行任務過程中被人為(wei) “搗亂(luan) ”也不影響完成任務。
目前,柔性手爪、水下軟體(ti) 機器人、軟體(ti) 手術機器人等大多數軟體(ti) 機器人,使用的是矽膠等柔性材料作為(wei) 主體(ti) 。這類軟體(ti) 機器人通過壓縮流體(ti) 、記憶合金等方式,驅動柔性材料形變從(cong) 而產(chan) 生機器人的運動,但受限於(yu) 材料特性很難做到大負載。陳小平團隊於(yu) 2013年提出一種蜂巢氣動網絡結構,並基於(yu) 這種結構製備了像象鼻一樣的“蜂巢氣動網絡軟手臂”。由於(yu) 具有本質柔順性和連續變形特性,這種軟體(ti) 手臂在智能製造、醫療康複、家庭服務等領域有著廣泛的應用前景。
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