软体机器人手臂如象鼻一般灵活且强劲
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科技日报合肥4月18日讯(记者吴长锋)近日,中国科学技术大学的陈小平研究团队取得了突破性的进展,他们成功解决了在不确定性环境中操作机器人的难题,利用软体机器人手臂克服了传统刚性机械手臂的局限性。该研究成果已在机器人领域的权威期刊《国际机器人研究杂志》上发表。
现有的多数软体机器人,包括柔性抓手、水下软体机器人及软体手术机器人等,主要采用较为柔软的材料,如硅胶。这些机器人通常通过压缩流体或记忆合金等方式使柔性材料变形,从而实现运动。然而,由于材料本身的限制,它们难以承受较大负载。
自然界中的象鼻既柔韧又有力,是一个完美的软体器官。受到这一启发,研究团队于2013年提出了一种蜂巢气动网络结构,并在此基础上开发出一种能够兼具灵敏度和强大承载能力的软体手臂,类似于象鼻的功能。基于这种技术,研究人员借鉴人类执行任务的方式,利用软体机器人手臂的天然柔顺性,展示了一种全新的机器人与环境互动模式。这种模式使软体手臂能够像人类一样轻松完成日常生活中的各种任务,无需事先精确建模环境,也不需要精确感知接触力,即便在执行任务时遇到干扰,仍能顺利完成任务。
蜂巢气动网络软体手臂因其固有的柔顺性和连续变形特性,在智能制造、医疗康复以及家庭服务等领域展现出巨大的研究潜力和广泛应用前景。