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最近,马里兰大学的一个研究小组行使3D列印手艺制作了一个软体机械手,这个机械手十分天真,甚至可以玩《超级玛利欧兄弟》,最要害的是,它玩得还蛮不错的。



该项研究登上了Science Advances封面,展示了软体机械人领域的一项有前途的创新。



论文下载连结软体机械人固有的平安性温顺应性引发了科学家对其在义肢和生物医学装备等方面应用的兴趣。但要真正实现对软体机械人弯曲和移动等行为的控制,仍然是十分难题的。



 



马里兰大学机械工程助理教授Ryan D. Sochol向导的团队,他们所取得的要害突破,正是在于能够行使3D列印一步完成带有整合流体电路的完全组装的软体机械人。



论文配合第一作者Joshua Hubbard注释说:「以前,软体机械人手的每个手指通常需要自己的控制线,这会限制其便携性和适用性。」Hubbard在作为Sochol在UMD的生物启发先进制造(BAM)实验室的本科研究员时代举行了这项研究。「然则透过3D列印具有整合流体晶体管的软体机械人手,它可以只凭证一个压力输入就能玩任天堂了。」



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在演示中,团队设计了一个整合流体电路,使手能够凭证单一控制压力的强度举行操作。例如,应用低压力仅使第一根手指按压任天堂控制器使玛利欧行走,高压力则代表跳跃。



在一个设定的程式指导下,在关闭、低、中、高压力之间自主切换,机械手指能够按下控制器上的按钮,在不到90秒内通过了《超级玛利欧兄弟》的第一关。





「最近,有几个小组试图行使流体电路来增强软体机械人的自主性」,应届博士结业生、该研究的配合第一作者Ruben Acevedo说,「但制作和将这些流体电路与机械人整合的方式可能需要几天到几周的时间,需要高度的手工劳动和手艺技巧」。



为了战胜这些障碍,该团队转向了「PolyJet 3D列印」,这就像使用彩色印表机一样,但要在3D中把许多层多质料的「墨水」堆叠在一起。



研究讲述合著者Kristen Edwards说:「在一天内,只需少量的劳动,研究职员就可以透过按下3D列印机的启动键,拥有一个完整的软体机械人,这包罗所有的软体执行器、流体电路元件和身体特征。」



选择行使《超级玛利欧兄弟》来验证战略,既是出于科学的思量,也是出于兴趣。由于视频游戏的时间和关卡组成是既定的,只要有一个错误就会导致游戏竣事。以是,玩玛利欧也提供了一种评估软体机械人性能的新方式,这种方式具有怪异的挑战性,这在以前是没有过的。





除了这个能够通关玛利欧的机械人手之外,在论文中,团队还讲述了以陆龟为灵感的软体机械人。



该团队战略的另一个主要利益是它是开源的,论文开放给任何人阅读,并在弥补质料中提供了一个GitHub的链接,其中有他们事情中所有的电子设计文件。



Sochol说:「我们免费分享我们所有的设计文件,这样任何人都可以随时下载、根据需求修改和3D列印」。



「我们希望这种开源的3D列印战略将扩大整合流体电路的软体机械人的可及性、流传性、可重复性和接纳性,同时能加速该领域的提高。」





  • 资料泉源:University of Maryland engineers 3D printed a soft robotic hand that can play Nintendo
  • 本文授权转载自信数据文摘
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1 条回复
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