柔软的机器人被赋予了更多的灵活性

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康奈尔大学的研究人员开发了一种流体驱动执行器系统,使软体机器人能够实现更复杂的运动。

研究人员已经建造了一个六条腿的软体机器人,它包含了一个新的流体驱动执行器系统,可以在更好的控制下实现更复杂的运动
研究人员已经建造了一个六条腿的软体机器人,它包含了一个新的流体驱动执行器系统,可以在更好的控制下实现更复杂的运动提供

由科斯汀·彼得森(Kirstin Petersen)领导康奈尔大学该团队利用了液体和气体的一种特性,这种特性以前阻碍了液体驱动的软体机器人的运动。该团队的论文利用软体机器人执行器中的非均匀压力分布-已发表于先进智能系统

“软体机器人的结构非常简单,但其功能却比刚性机器人灵活得多。它们是终极的具身智能机器人,”彼得森在一份声明中说。“现在大多数软体机器人都是流体驱动的。在过去,大多数人都在考虑如何通过将功能嵌入到机器人材料(如弹性体)中来获得额外的收益。相反,我们问自己,如何利用流体与材料的相互作用,以更少的资源做更多的事情。”

彼得森的团队将一系列弹性体波纹管与细长的管子连接起来,这种结构允许拉和推的对抗运动。这些管子会产生粘性,导致压力分布不均匀。这通常是一个问题,但团队找到了一种利用它的方法。

研究人员开发了一个完整的描述性模型,可以预测单一流体输入下执行器的可能运动。这使得执行器可以实现更复杂的运动,但不需要以前的方法所需要的多个输入和复杂的反馈控制。

为了演示这项技术,该团队制造了一个六条腿的软体机器人,上面有两个注射泵,以每秒0.05体长的速度行走,并且可以蹲着。

Petersen说:“我们详细介绍了为未来应用设计这些驱动器的全部方法。”“例如,当执行器被用作腿时,我们证明,只要穿过一组管子,你就可以从鸵鸟般的步态(站得很宽)变成大象般的小跑。”

新型流体驱动驱动器可用于不同类型的设备,如机械臂,Petersen对如何将波纹管放置在3D配置中产生更有用的运动模式感兴趣。

“这基本上是软体机器人的一个全新子领域,”她说。“探索这个空间将会非常有趣。”