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折纸艺术启发科研人员设计出刚柔并济的机器人抓手

来源: 聚展网 2023-08-07 14:29:03 139 分类: 机器人资讯


前言


美国一个科研团队最近宣布,他们利用类似折纸艺术的思路设计出一种新型机器人抓手。


既能提起几千克的重物,也能捡起比头发还细的纤维,还能拉拉链、翻书页、摘葡萄。



设计机器人抓手时,不同属性往往难以兼顾。美国北卡罗来纳州立大学研究人员在英国《自然-通讯》杂志上发表论文说,他们的新设计以二维材料为基础,在上面切割出许多平行缝隙,再像加工折纸作品一样,将材料拉伸、翻折、拼接成笼状的三维结构,并通过编程来控制其变形。在与机械臂或假肢等设备结合后,新型抓手可将力量、精确度和柔和度结合起来,抓起不同形状物品。


在试验中,自重仅0.4克的抓手可提起6.4千克的物体,最大负荷达到自重的1.6万倍,此前最高纪录是6400倍。这种抓手能从平面上捡起厚4微米的超薄塑料片和直径2微米的纤维,抓取冰块、药丸、硬币,乃至针头等医疗垃圾,以及鱼和水母等生物体。


研究人员说,他们成功地将新型抓手集成到机械臂和假肢中,完成一些精细动作。新型抓手的性能与其结构相关,与制造材料无关,因此可按应用场合采用不同材料,例如用可生物降解的材料制造抓手处理食品或医疗物品。




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