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用软机器人模仿生物运动

设计一个柔软的机器人有机地移动 - 像手指一样弯曲或像手腕一样扭曲 - 一直是一个反复试验的过程。现在,来自哈佛大学John A. Paulson工程与应用科学学院和Wyss生物启发工程研究所的研究人员开发出一种基于所需运动自动设计软驱动器的方法。

该研究发表在“ 美国国家科学院院刊”上。

“而不是凭经验设计这些执行器,我们想要一个可以插入运动的工具,它会告诉你如何设计执行器来实现这种运动,”Katia Bertoldi,John L. Loeb自然科学副教授说。和论文的共同作者。

设计一个可以像手指或膝盖一样弯曲的软机器人看起来很简单,但运动实际上非常复杂。

“设计非常复杂,因为一种执行器类型不足以产生复杂的运动,”SEAS的研究生,该论文的第一作者Fionnuala Connolly说。“你需要一系列执行器段,每个执行一个不同的运动,你想用一个输入启动它们。”

该团队开发的方法使用流体驱动的纤维增强执行器的数学建模来优化执行器的设计以执行特定运动。该团队使用这个模型设计了一个柔软的机器人,当用单个压力源供电时,它像食指一样弯曲并像拇指一样扭曲。

“这项研究简化了设计可以执行复杂运动的软机器人的过程,”John L. Loeb工程与应用科学副教授,Wyss生物启发工程研究所核心教员和该论文的共同作者Conor Walsh说。 。“它可以用来设计一个沿某条路径移动的机器人手臂或一个可以帮助肢体运动的可穿戴式机器人。”

新方法将包含在软机器人工具包中,这是SEAS开发的在线开源资源,旨在帮助研究人员,教育工作者和新兴创新者设计,制造,建模,表征和控制他们自己的软机器人。

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