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“折纸”骨骼装备软体机器人可提起千倍重物体

科普小知识2022-10-29 15:55:56
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“折纸”骨骼装备软体机器人可提起千倍重物体

软机器人地图自组网

软机器人一直是一个非常有前途的研究领域,但是这些软机器人缺乏的一个重要特征就是力量。现在,来自麻省理工学院人工智能实验室CSAIL和哈佛大学Wyss研究所的科学家们已经想出了一种给软机器人一些力量的方法——给它们装备坚硬的“折纸”骨骼。

在最近发表在《PNAS》杂志上的一篇论文中,研究人员描述了一种可以用来制造柔性机器人的新型柔性人造肌肉。肌肉由一个充满空气或液体的密封袋组成,袋中装有可折叠的折纸结构,如骨头。当电泵被用来降低包里的压力时,整个结构就像胳膊或腿的肌肉一样收缩。然而,这些人造肌肉比人类肌肉强壮得多,可以举起超过自身重量1000倍的物体。

论文的主要作者说:“软机器人有很大的潜力,但是到目前为止,一个限制是有效载荷。他们非常安全,非常温和,但不擅长举起重物。这种新方法使我们能够制造强大的柔性机器人。”

这种人造肌肉有许多潜在的用途,最显著的是仓库和物流操作,可以安全地处理易碎的物品。它们也非常适合抓取形状不寻常的物体。

然而,新的人造肌肉也有它的缺点。最大的问题是它们不像传统机器人那样容易控制或重新编程。它们移动的方向完全取决于它们的内部结构,一旦它们被创建,就不能改变。但是研究人员可以使用算法找到各种折纸图案,这样这些“肌肉”就可以进行甚至复杂的运动。