與其他任何電氣設(shè)備一樣,機(jī)器人在執(zhí)行指定任務(wù)時(shí)使用的能源越少越好。一種新型軟體機(jī)器人抓手就是在考慮到這一點(diǎn)的情況下誕生的,因?yàn)樗ト『歪尫盼矬w時(shí)完全不需要使用任何電力。該實(shí)驗(yàn)性氣動(dòng)裝置由加州大學(xué)圣迭戈分校的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā),采用3D打印技術(shù)一步完成,因此無(wú)需組裝或其他打印后處理。它被設(shè)計(jì)安裝在傳統(tǒng)機(jī)械臂的末端。

近距離觀察其中一個(gè)閥門(mén)和其中一根手指
為了盡量減少漏氣的可能性,每一層抓手都是用熔融聚合物連續(xù)打印出來(lái)的。由于這種材料在沉積時(shí)處于熔融狀態(tài),因此每一層在冷卻時(shí)都會(huì)與下面一層粘合在一起。
雖然機(jī)械手的運(yùn)行不需要任何電力,但它必須連接到壓縮空氣源。壓縮空氣通過(guò)橡膠管流入夾持器。
當(dāng)設(shè)備"手"的中間部位壓到物體上時(shí),壓力會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部閥門(mén)打開(kāi)。這樣,空氣就可以流入兩個(gè)波紋狀的手指,使它們膨脹并緊緊抓住物體--只要抓取器處于垂直方向,它們就會(huì)保持閉合狀態(tài)。然而,一旦機(jī)械手側(cè)轉(zhuǎn)(水平),物體的重量會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)閥門(mén)打開(kāi)。然后,空氣從手指流回,導(dǎo)致手指打開(kāi)并釋放物體。

近距離觀察其中一個(gè)閥門(mén)和其中一根手指
"該項(xiàng)目的論文第一作者、博士后研究員翟一晨(Yichen Zhai)說(shuō):"我們?cè)O(shè)計(jì)的功能是讓一系列閥門(mén)既能讓抓手在接觸時(shí)抓緊,又能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候松開(kāi)。"這是首次出現(xiàn)這種既能抓取又能釋放的機(jī)械手"。
人們希望這種機(jī)械手有朝一日能用于處理水果和蔬菜等易碎物品。
該論文最近發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人學(xué)》(Science Robotics)雜志上。您可以在以下視頻中看到該機(jī)械手的實(shí)際操作。