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3S MARKET

2020年7月27日 星期一

Snake-inspired robot slithers even better than predecessor

來源:搞机达人

去年年初,哈佛大學John A. Paulson工程與應用科學學院(SEAS)的一支研究團隊,向我們展示了一款蛇形軟體機器人。其借用了日本古老的剪紙藝術的名字(Kirigami),打造出了一款能夠觸地伸展、收縮自如的蛇形推進機器人。 

時隔一年,該團隊已進一步完善其設計,讓蛇形機器人的速度和動作準確度有有了更大的提升。

哈佛大学升级Kirigani蛇形机器人

初代Kirigami蛇形機器人,包裹著有特殊剪切紋理的彈性致動器外皮,其「鱗片」可在延伸時突出。

通過改變紋理切割的大小,並將片材捲成圓柱體(兩端通過致動器施力),研究人員成功地對其彈性有了更大的控制。

需要指出的是,如果你仔細觀察切口,會發現它們的形狀並非千篇一律,因其能夠根據編程而按特定順序變形。

SEAS應用力學研究員、兼論文資深作者Katia Bertoldi、William以及Ami Kuan Danoff教授表示:

借鑒相變材料的理念,我們將之運用到了基於Kirigami的構建設計上,證明瞭彈出和未爆裂的形態可以同時在蛇形致動器上存在。

哈佛大学升级Kirigani蛇形机器人

結合簡單的切割和曲率,可讓機器人編制出截然不同的動作。

最終結果是,新款蛇形機器人的移動速度更快、並且能夠更精確地定向。在一場比賽中,研究人員發現圓柱形的機器人前後傳播速度很慢。

作為對比,新方案可以讓變形機器人的速度更快。具體做法是將彈性部件編程為在任一端變形,然後從後側開始傳播。

研究人員相信,有朝一日,這類機器人可在許多其它機器人難以操作的地方展開探索,或者用於腹腔鏡等醫療設備。當然,要實現這一點,還需要更多的逆向開發設計,以適應更複雜的形變。


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