軟體機(jī)器人手臂如象鼻一樣靈活有力
最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新
(記者吳長(zhǎng)鋒)記者18日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校陳小平研究團(tuán)隊(duì)突破了剛性機(jī)械手臂的局限性，利用軟體機(jī)器人手臂解決了不確定性場(chǎng)景中機(jī)器人的操縱問(wèn)題。研究成果日前發(fā)表在機(jī)器人領(lǐng)域知名期刊《國(guó)際機(jī)器人研究雜志》上。
目前大多數(shù)軟體機(jī)器人，如柔性手爪、水下軟體機(jī)器人、軟體手術(shù)機(jī)器人等，其使用比較軟的柔性材料作為主體，比如硅膠。這類(lèi)軟體機(jī)器人通過(guò)壓縮流體、記憶合金等方式驅(qū)動(dòng)柔性材料形變，從而產(chǎn)生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)器人受限于材料特性，很難做到大負(fù)載。
象鼻是自然界中即柔順靈活又很有力氣的軟體器官。受此啟發(fā)，研究團(tuán)隊(duì)于2013年提出了一種蜂巢氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并基于這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制備了同象鼻一樣兼具靈活度和大負(fù)載能力的軟體手臂。在此技術(shù)基礎(chǔ)上，科研人員從人類(lèi)執(zhí)行操縱任務(wù)的行為方式中汲取靈感，利用軟體機(jī)器人手臂的本質(zhì)柔順性，展示了一種全新的機(jī)器人與環(huán)境交互的范式，使得用軟體手臂可以像人類(lèi)一樣輕松完成生活中各種任務(wù)，不需要提前對(duì)環(huán)境進(jìn)行精確建模，也不需要力傳感器精確的感知環(huán)境接觸力，甚至在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中受到人為搗亂也不影響完成任務(wù)。
這種蜂巢氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò)軟手臂由于具有本質(zhì)柔順性和連續(xù)變形特性，在智能制造、醫(yī)療康復(fù)、家庭服務(wù)等領(lǐng)域有巨大的研究?jī)r(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。
