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以发(fā)夹为(wéi)灵感的快速(sù)软体机器人(rén)可以实现(xiàn)简单快(kuài)速地移动

2022/12/08cnBeta287

       为(wéi)了使(shǐ)软体机器人具有实用性,它必须简单、轻便、节能(néng),但(dàn)仍有合理的速(sù)度。一(yī)种新(xīn)开发的机制(zhì)符合这一要(yào)求,它的灵感(gǎn)来自于生活中常见的发夹。如果你曾经摆弄过(guò)发夹(jiá),你可能已经(jīng)注(zhù)意到(dào)它可(kě)以在(zài)两(liǎng)种(zhǒng)稳定的配置之间来(lái)回弹动,只有(yǒu)凹陷(xiàn)和(hé)凸起两种状态。受这一(yī)功能的启发,哥伦比亚大(dà)学的(de)一个科学家团队已经开发了所谓(wèi)的发夹机(jī)制(HCM)。
 
       在(zài)其目(mù)前的概念验(yàn)证形式中,该装(zhuāng)置由(yóu)一条预应力半刚性塑料条组成,其底部有(yǒu)一个简单(dān)的驱动(dòng)装置。每(měi)次装置(zhì)驱动向塑料施加少量压力时,整(zhěng)个条状(zhuàng)物就(jiù)会作(zuò)出反应,从一(yī)个稳定状态(tài)迅速(sù)移动(dòng)到另(lìng)一个稳定状(zhuàng)态,放大施(shī)加的力。

 
       这种设置(zhì)不仅使用少(shǎo)量(liàng)的电力来产生大量的快速运动,而且它还允许机器(qì)人的框架作为其推进形式。因此(cǐ),这种(zhǒng)机器人的(de)机械结构不(bú)那么复杂,建(jiàn)造成本较低(dī),而且比原(yuán)来(lái)更轻。
 
       在(zài)对该技术的(de)测试中,科学家们创造了一条会游(yóu)泳(yǒng)的机器人鱼,它(tā)使用单驱(qū)动发夹机制来拍(pāi)打它(tā)的尾巴,还有一个四足机器人,它使用双驱动发夹(jiá)机制在平面上奔跑。
 
       这条结构简单的机器(qì)鱼能够以每秒435毫米(或每秒2.0个身(shēn)体长度)的最(zuì)高(gāo)速度游动,而四足机器人的最高(gāo)速(sù)度为每秒313毫米(每秒1.6个身体长度(dù))。据该团队称,这些速度比以前(qián)类似的小型软体机(jī)器人的记录要高得多。无独有偶,我们不久前曾报道(dào)过,北卡(kǎ)罗来纳州立大学最近创造的一个游泳机器人-它同样利(lì)用一个类似发夹的机(jī)制以每秒3.74个身长的速度在水中移动(dòng)。
 
       关(guān)于这项研究的论文-由Zechen Xiong,Yufeng Su和Hod Lipson领导-已经提交给2023年国际机(jī)器人和(hé)自动化会议。

关键词(cí): 软(ruǎn)体机(jī)器人




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