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软体执行器使机器人变得轻巧灵活

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-14   浏览次数:2
核心提示:  研究人员已经开发出可以通过电力控制的执行器,从而为体积较小的软机器人铺平了道路。    随着机器人的眼光与人类一起工
  研究人员已经开发出可以通过电力控制的执行器,从而为体积较小的软机器人铺平了道路。

软体执行器使机器人变得轻巧灵活
  
  随着机器人的眼光与人类一起工作并在将来执行更复杂的任务,研究人员一直在努力创造出可以满足这些要求的软部件和执行器。
  
  他们说,该领域的一些最新研究来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程师,他们开发了具有电控运动的新型管状软体执行器,使其可以与小型电子元件集成。
  
  机械和航空航天工程学博士何其光说,软体执行器是由软材料或高度变形的结构制成的,其好处是它们具有更高的自由度,并且可以与人类进行“友好”的交互。 D.该大学雅各布斯工程学院的学生。他参与了该项目,该项目由加州大学圣地亚哥分校机械和航空工程学教授蔡胜强领导。
  
  他告诉我们,团队设计的执行器是简单的管状执行器,可以进行多向弯曲变形和均匀收缩。
  
  他告诉我们:“这种独特的特性使该管状执行器可以应用于各种工程应用,例如软爪和步行机器人。”
  
  研究人员说,尽管研究人员在开发软体执行器方面取得了显着进步,但仍然可以通过将空气或流体泵入组件内部的腔室来控制它们。他们说,要用这些执行器制造机器人,就需要将这些设备束缚在泵,大型电源和其他专用设备上,这会增加体积并使它们笨拙。
  
  他说,用电控制执行器可以使科学家们制造出一些机器人,而这些机器人却可以省去一些体积,使它们更加精简和用户友好。
  
  “我们可以使用相对较低的电势(1.5 V至3 V)来激活我们的软体执行器的大变形,因此[我们]除了控制器和电池等商业电气组件之外,我们不需要其他笨重的泵,阀和电压放大器,这大大简化了整个系统。”他告诉《设计新闻》。
  
  研究人员通过用一种称为机器人弹性体(LCE)的材料来制造执行器,该材料被称为机器人的弹性体(LCE),该材料由嵌入弹性聚合物网络中的液晶分子组成。研究人员说,这些材料响应热或电等刺激而改变形状,移动和收缩,这类似于人体肌肉响应神经信号收缩的方式。
  
  为了构造每个执行器,工程师将三根加热丝夹在两层液晶弹性体薄膜之间,然后将材料卷成管,然后将其预拉伸并暴露在紫外线下。
  
  研究人员说,执行器设计的关键是可以独立控制每条加热丝,以使管子在六个不同的方向上弯曲。
  
  当电流通过一根或两根电线时,它会加热管子的一部分并使其向那些电线的方向弯曲。使电流通过所有三根导线会使整个管收缩,从而缩短其长度。研究人员说,如果关闭电源,它可使电子管缓慢冷却并恢复其原始形状。
  
  他说:“通过局部控制LCE的某些部分,可以产生局部收缩。” “如果将一根电热丝施加到电势上,则可以实现多向弯曲运动。如果所有电热丝都施加电势,则会产生均匀的收缩。”
  
  研究人员发表了论文对他们在杂志工作的科学进展。
  
  为了证明他们的概念,工程师使用这些新的执行器构建了两个机器人:一个柔软的,由电池供电的机器人,可以不束缚地在平坦的表面上行走并移动物体;另一个是柔软的抓手,可以抓取并拾取小物体。
 
 
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