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新机器人具有人情味

大多数机器人通过机动装置实现抓握和触觉感应,这可能过于庞大和僵硬。康奈尔大学的一个小组已经设计出一种让软机器人在内部感受周围环境的方法,就像人类一样。

由机械和航空航天工程助理教授兼有机机器人实验室首席研究员Robert Shepherd领导的小组发表了一篇论文,描述了可伸缩光学波导如何在柔软的机器人手中充当曲率,伸长和力传感器。

博士生Huichan Zhao是“通过可拉伸光学波导的光电神经支配软假手”的第一作者,该作品在科学机器人的首次亮相中有所体现。

“今天大多数机器人都在身体外面有传感器,可以从地面检测物体,”赵说。“我们的传感器集成在体内,因此它们实际上可以检测通过机器人厚度传递的力,就像我们和所有有机体在我们感到疼痛时所做的那样。”

自20世纪70年代早期以来,光波导已经被用于许多传感功能,包括触觉,位置和声学。制造最初是一个复杂的过程,但过去20年软光刻和3D打印的出现导致了弹性体传感器的发展,这些传感器易于生产并结合到软机器人应用中。

Shepherd的小组采用四步软光刻工艺生产芯(光传播通过)和包层(波导的外表面),它还包含LED(发光二极管)和光电二极管。

假手变形越多,通过核心损失的光越多。由光电二极管检测到的可变光损失允许假体“感知”其周围环境。

“如果我们弯曲假体时没有光线丢失,我们就无法获得有关传感器状态的任何信息,”Shepherd说。“损失的数量取决于它的弯曲程度。”

该小组使用其光电子假体执行各种任务,包括抓取和探测形状和纹理。最值得注意的是,这只手能够扫描三个西红柿,并通过柔软度确定最成熟的西红柿。

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