神奇!東京大學機器人獲得液體金屬肌腱,可實現自我痊癒

機器人大講堂 發佈 2020-01-04T05:20:49+00:00

​導讀即使再強大的機器人,如果沒有適當的保養最終也會變成廢鐵一堆,最近來自東京大學的機器人專家提出了一種帶有金屬肌腱的機器人腿原型,該肌腱可以自行修復骨折。

導讀

即使再強大的機器人,如果沒有適當的保養最終也會變成廢鐵一堆,最近來自東京大學的機器人專家提出了一種帶有金屬肌腱的機器人腿原型,該肌腱可以自行修復骨折。


作者:風雨撫蕖


對於經常執行負載任務的機器人而言,機器損傷是難以避免的,看似越強壯的機器人一旦受損也越劇烈,稍有不慎你的「機生」只能陪著瓦力了。


這在實驗室當中並不是什麼問題,但是對於長期的實際使用而言,卻是很麻煩,如果我們可以依靠機器人來自我修復,那不是很好嗎?


就在前不久的2019年IEEE / RSJ國際智能機器人和系統國際會議(IROS)上,東京大學JSK實驗室的機器人專家提出了一種帶有由金屬製成的肌腱「保險絲」的機器人腿原型,該肌腱可以修復骨折。

這種修復並不指望給機器人螺絲刀讓它替換其自己的零件


而是一種更優雅的解決方案,它可以像動物一樣自我修復,大家在生活中如果擦破了皮,所要做的只是坐一會兒,同時我們的身體會神奇地自我修復。

這款肌腱通過自主地融化合金,並重組斷裂部分為一個整體來實現自我修復。目前這項工作仍在進行中,與電影終結者里T1000相比,還顯得太過於原始初級。


這是一條具有真人大小的機械臂,其腳跟腱由一根纜繩構成,該纜繩將力從腳周圍的腳踝傳遞到小腿骨骼。

纜繩被由金屬合金製成的螺栓模塊一分為二,該螺栓將在低於系統任何其他點的應力下卡扣,這意味著它的作用就像機械保險絲一樣,這將是第一道折斷的犧牲品,同時可以保護機器人的其他關節。

該合金的熔點非常低(僅為50攝氏度),其周圍的模塊由通過磁鐵和彈簧連接的兩半組成。如果螺栓斷裂,磁鐵和彈簧也將分開,但隨後會彈回,重新對齊螺栓的兩個斷裂部分。

到那時,內部加熱器啟動,螺栓的兩半液化,然後再次融化在一起,在大約半小時內治癒了肌腱。


目前的修復並不達到全新的程度,事實證明,被動熔化會將自愈螺栓的強度降低到斷裂前的30%。

但是,經過一些額外的實驗,研究人員發現,在熔化和重整過程中輕柔的振動可以使修復後的強度提高到原始強度的90%以上,而且還有可能進行更多優化。


研究人員認為這是在真實機器人中具有實用價值系統,並且計劃將其改進到動態腿機器人中,並取得了一定的實用成果。


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