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麻省理工學院研發柔軟的機械臂 讓其能夠理解自身在3D空間當中的位置

麻省理工學院宣布,它的科學家團隊首次研發了一個柔軟的機械臂,讓其能夠在三維空間中理解自身的結構。軟性機器人是一個研究熱點,因為它們比傳統的由剛性材料製成的機器人更安全、適應性更強、更具彈性和仿生性。

2020-02-14 12:06 / 0人閱讀過此篇文章  

麻省理工學院宣布,它的科學家團隊首次研發了一個柔軟的機械臂,讓其能夠在三維空間中理解自身的結構。它通過利用機械臂自身「感知皮膚」的運動和位置數據來做到這一點。軟機器人是由柔順的材料製成,這些材料與生物體中發現的材料相似。

軟性機器人是一個研究熱點,因為它們比傳統的由剛性材料製成的機器人更安全、適應性更強、更具彈性和仿生性。製造這些軟機器人的一大挑戰是,軟機器人可變形設計必須使它們能夠在任何時刻向幾乎任何方向移動。科學家表示,靈活性使訓練規劃和控制模塊以驅動自動化變得困難。

該團隊開發了一種軟傳感器系統,該系統覆蓋了機器人的身體,可提供「本體感覺」,即感知其身體的運動和位置。傳感器收集的數據通過一個深度學習模型運行,該模型可以篩選出噪音並捕獲清晰的信號,以估算機器人的3D狀態。研究人員在看起來像大象軀幹的機械臂上進行了驗證測試,該機械臂可以預測其自身的位置並自動擺動和伸展。

團隊使用的傳感器是使用現成的材料製成的。研究人員未來的目標之一是製造出可以更加靈巧地操縱環境物體的人造肢體。軟機器人的長期目標是將身體傳感器完全集成到機器人中。一位研究人員發現了用於屏蔽電磁干擾的導電材料,這種材料可以在任何地方以成卷的形式購買,這給研究小組帶來了一個突破。

這種材料具有壓阻特性,科學家們意識到他們可以用這種材料製作有效的軟傳感器。當傳感器變形時,其電阻轉換為特定的輸出,而電壓用作與運動相關的信號。最終,該團隊轉向了一種稱為kirigami的摺紙,將導電矽膠片的矩形條雷射切割成各種圖案,以使其更具柔性。然後將它們添加到先前設計的軟機器人主體中。





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