突破剛性機械手臂局限性軟體機器人就像大象的鼻子一樣靈活有力

2021-04-19 15:37:48來源：科技日報

記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校陳小平研究團隊突破了剛性機械手臂的局限性，利用軟體機器人手臂解決了不確定性場景中機器人的操縱問題。其研究成果以論文形式日前發(fā)表在機器人領(lǐng)域知名期刊《國際機器人研究雜志》上。

目前大多數(shù)軟體機器人，如柔性手爪、水下軟體機器人、軟體手術(shù)機器人等，其使用比較軟的柔性材料作為主體，比如硅膠。這類軟體機器人通過壓縮流體、記憶合金等方式驅(qū)動柔性材料形變從而產(chǎn)生機器人的運動。這種機器人受限于材料特性，很難做到大負(fù)載。

象鼻是自然界中即柔順靈活又很有力氣的軟體器官。受此啟發(fā)，研究團隊于2013年提出了一種蜂巢氣動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并基于這種結(jié)構(gòu)設(shè)計制備了像象鼻一樣兼具靈活度和大負(fù)載能力的軟體手臂。在此技術(shù)基礎(chǔ)上，科研人員從人執(zhí)行操縱任務(wù)的行為方式中汲取靈感，利用軟體機器人手臂本質(zhì)柔順性，展示出了一種全新的機器人與環(huán)境交互的范式，使得用軟體手臂可以像人類一樣輕松完成生活中各種任務(wù)，不需要提前對環(huán)境進(jìn)行精確建模，也不需要力傳感器精確的感知環(huán)境接觸力。甚至在執(zhí)行任務(wù)過程中被人為“搗亂”也不影響完成任務(wù)。

這種蜂巢氣動網(wǎng)絡(luò)軟手臂由于具有本質(zhì)柔順性和連續(xù)變形特性，在智能制造、醫(yī)療康復(fù)、家庭服務(wù)等領(lǐng)域有巨大的研究價值和廣泛的應(yīng)用前景。(吳長鋒)

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