Sci Rep:成功开发出能够模拟人类肌肉的“软体机器人”

2016-10-17 17:17 来源: 生物谷
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  2016年10月16日 讯 /生物谷BIOON/ --人们通常希望机器人是坚硬、高速且工作有效的;但日前,一项刊登于国际杂志Scientific Reports上的研究报告中,来自瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员通过研究开发了一种“软机器人”(soft robots),彻底颠覆上此前人们的观点。软机器人的能量由类似肌肉样的传动装置来供能,通常在人类机体中使用来帮助机体移动,同时这种软机器人也由弹性体组成,包括硅和橡胶,因此其具有固有的安全性。在特殊设计的软气球中研究者通过改变气压就能够控制软机器人;文章中研究者描述了一种预测性模型,这种模型可以被用来精确地控制机器人不同模块的机械行为。

  研究者Jamie Paik表示,这种软体机器人的潜在用途包括对患者进行恢复、处理脆弱的对象、拟生态系统以及家庭护理等,我们设计的这种机器人重点关注于安全性能。文章中,研究者指出,这些模型能够准确预测一系列模块如何移动,而这些模块由间隔和夹层槽组成,这种黄瓜样的传动装置能够拉伸到5-6倍的长度并且在两个方向都能够弯曲。

  研究者进行了多项模拟实验并且开发了新型模型来帮助预测这种传动装置如何随着形状、厚度以及组成材料的改变而发生变形。文章中研究者开发的这种软体机器人能够用作医疗目的,同时研究者在文章中对机器人进行了详细描述,此外,他们还设计了一种由多个充气组件组成的“腰带”,这种特殊“腰带”在患者恢复训练期间能够使其直立并且指导患者移动。

  研究者认为,软体机器人传动装置的潜在应用或许并不会止步于此,如今他们正在利用这种传动装置来开发适应性更强的机器人来帮助患者在难辨恶劣的环境中进行导航,而且这些机器人非常柔软,同时能够经得住挤压。最后研究者Paik说道,利用这种软体传动装置我们就能够设计出多种形状的机器人在多样的环境中进行移动,而且这些机器人由廉价的材料组成,因此很容易大规模生产,这或许为后期研究者在机器人学研究领域中取得新的研究成果提供思路和基础。