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哈佛研制出空氣驅動的新款軟體機器人,可探索太空也可搜索救援

中國機械工業聯合會機經網  發布時間:2019-06-27 14:46:10  來源:界面新聞


據哈佛大學約翰·A·保爾森工程與應用科學學院(下稱SEA)官網和Tech Explorist報道,6月2日,哈佛大學約翰·A·保爾森工程與應用科學學院(SEA)的研究人員開發出了最新型的軟體機器人,它可以應用于太空探索、搜索和救援系統、仿生學、醫學手術與康復等領域。
  哈佛大學在軟體機器人研究上又邁出了重要的一步。
 
  據哈佛大學約翰·A·保爾森工程與應用科學學院(下稱SEA)官網和Tech Explorist報道,6月2日,哈佛大學約翰·A·保爾森工程與應用科學學院(SEA)的研究人員開發出了最新型的軟體機器人,它可以應用于太空探索、搜索和救援系統、仿生學、醫學手術與康復等領域。
 
  這款新型機器人由空氣驅動,并用一個輸入器代替了多個控制系統,使機器人在不受約束的同時,還能簡化控制、減輕重量。  
  但目前來說,軟體機器人在設計上仍有許多局限。其中最大的一個問題就是,軟體機器人通常需要拴在輸入線上,這意味著它們必須通過提供壓縮空氣的管道和控制其系統的電線與外部設備相連。但這些管道和電線在很大程度上束縛了軟體機器人功能的發揮。
 
  而如今哈佛大學研發的這款軟體機器人,則可將其驅動過程大大簡化,從而解決這一難題。
 
  該機器人被設計成十字形,有四條“腿”,每條“腿”都相當于一個執行器,各執行器上含有八個由細小通道連接的氣室,頂部則留有七條接口,用于接通輸送壓縮空氣的管道。
 
  哈佛大學應用力學教授卡蒂婭·貝爾托迪(Katia Bertoldi)在論文中表示,該項研究首次提出了這種基于流體粘性現象來制造軟體機器人的方法。使用該方法的軟體機器人其驅動結構將比以往的更為簡單、容易。
 
  該方法通過使用不同直徑的管子來控制空氣在軟體機器人裝置中的移動速度,即一次性通過其中一個管泵輸送相同數量的空氣,管的大小將決定空氣流動的方式和位置。
 
  比如將三根直徑為0.79mm、長度相同的管子接在機器人上,再接通一根直徑為0.38mm的長管輸送氣流。它其中的一條“腿”就能充滿空氣并彎曲起來,而另外三根上接通的管道由于直徑更粗并且長度相同,因此輸送壓縮空氣的時間較短,其余三端可幾乎同時鼓起落下。
 
 
  例如將四條直徑均為0.38mm,長度分別為78.6cm(輸入空氣)、10cm、43.7cm及122.4cm的管子配置于該機器人上,并將這些管子按順序連接起來,接通壓縮空氣。
 
  那么該機器人的執行器最終會按照設定好的順序,即右-上下-左的順序依次進行彎曲,從而向前爬行。
 
 
  此外,由于每個執行器的大小、厚度不盡相同,在輸入等量空氣時,彎曲的程度也不同,因此運動的距離也會有所差別。
 
  但由于輸入壓縮空氣的速度與量是不變的,調控管子就能夠決定空氣輸送的位置和順序。因此它不再需要復雜的空氣壓縮計算和控制。
 
  該項目是人們朝著完全不受約束的簡單驅動軟體機器人研發邁出的重要一步。目前哈佛大學正在探索這項技術更多的商業化機會。
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責任編輯:機經網編輯部 lixinhua
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