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机器人皮肤将日常物品变成机器人

当你想到机器人时,你可能会想到一些僵硬,沉重,并为特定目的而建造的东西。由耶鲁大学研究人员开发的新型“机器人皮肤”技术将这一概念翻转,让用户能够动画无生命并将日常物品变成机器人。

机械工程和材料科学助理教授Rebecca Kramer-Bottiglio在实验室开发的机器人皮肤使用户能够设计自己的机器人系统。虽然皮肤的设计没有考虑到特定的任务,但Kramer-Bottiglio说,它们可用于从搜索和救援机器人到可穿戴技术的一切事物。该团队工作的成果今天发表在Science Robotics上。

表皮由嵌入了Kramer-Bottiglio实验室开发的传感器和执行器的弹性板制成。放置在可变形物体上 - 例如填充动物或泡沫管 - 皮肤从它们的表面激活这些物体。临时机器人可以执行不同的任务,具体取决于软物体的属性以及如何应用蒙皮。

“我们可以抓住皮肤并将它们包裹在一个物体周围来执行任务 - 例如运动 - 然后将它们取下并将它们放在不同的物体上以执行不同的任务,例如抓取和移动物体, “ 她说。“然后我们可以从那个物体上取下那些相同的皮肤并将它们放在一件衬衫上,制成一个活跃的可穿戴设备。”

机器人通常只考虑一个目的而构建。然而,机器人皮肤允许用户动态创建多功能机器人。Kramer-Bottiglio表示,这意味着它们可以用于设计时甚至没有考虑过的环境中。

另外,一次使用多个皮肤允许更复杂的运动。例如,Kramer-Bottiglio说,你可以将皮肤分层以获得不同类型的动作。“现在我们可以获得组合的驱动模式 - 例如,同时压缩和弯曲。”

为了展示机器人皮肤的作用,研究人员创造了一些原型。这些包括像小尺一样移动的泡沫圆筒,设计用于纠正不良姿势的衬衫状可穿戴设备,以及具有可抓住和移动物体的抓手的装置。

Kramer-Bottiglio表示,几年前美国航空航天局呼吁推出软机器人系统时,她想出了这些设备的想法。该技术是与NASA合作设计的,其多功能和可重复使用的特性将允许宇航员使用相同的可重构材料完成一系列任务。用于从一块泡沫制造机器人手臂的相同皮肤可以被移除并应用以创建可以在崎岖地形上滚动的柔软火星漫游车。耶鲁大学的科学家说,机载机器人的皮肤上,任何从气球到皱巴巴的纸球的东西都可能被制成一个有目的的机器人。

“我考虑的主要问题之一是多功能性的重要性,特别是对于环境不可预测的深空探测,”她说。“问题是:你如何为未知的未知事物做好准备?”

对于同样的研究,Kramer-Bottiglio最近获得了国家科学基金会的200万美元赠款,作为其新兴研究和创新前沿计划的一部分。

接下来,她说,实验室将致力于简化设备并探索3D打印组件的可能性。

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