擰入燈泡需要多少個機器人?答案比您想像的要復雜。東北大學的新研究通過製作一個既靈活又敏感的機器人來顛覆謎語,足以處理燈泡,並且足夠強大以施加必要的扭矩。
“我們發現,通過思考機器人的身體以及如何為其製造新材料,我們實際上可以製造一個機器人,可以從剛性和軟機器人中受益,” Northeastern機械和工業工程助理教授Jeffrey Lipton說。
他補充說:“它的靈活性,可擴展和兼容,例如大象軀乾或章魚觸手,但也可以像傳統的工業機器人一樣施加扭矩。”
立頓解釋說,世界上目前有兩種類型的機器人:剛性(或硬)機器人和軟機器人。
剛性機器人是您的典型工業機器人。他們會自動開始和停止以極大的速度執行精確的任務,並且通常是對人類的危險。
Lipton說:“您喜歡將它們放在籠子後面,因為如果它們移動得足夠快以至於有用,它們可能也足夠快地移動以傷害您。”
利普頓說,這些機器人擅長旋轉物品,能夠在遠處施加扭矩。
同時,軟機器人會受到生物啟發的方式,可以將大象軀乾或章魚觸動 - 可以在復雜的環境和人們周圍伸出並拉動和互動。
Lipton說:“如果我的機器人像泳池面一樣柔軟,它可能會打我,它可能會刺痛一點,但不會折斷骨頭。”
那麼這與燈泡有什麼關係?
好吧,剛性機器具有必要的扭矩,但是軟機器人具有可操作性和靈活性來處理如此微妙的任務。
但是在新研究中出版在科學機器人技術Lipton開發了一種混合硬性和軟機器人。
混合機器人的作用是由一種新材料提供的,該材料的工作原理類似於您發現將車輪連接到汽車車軸的恆定接頭。
在汽車中,簡歷接頭使輪子可以上下移動,並在保持車軸固定到位的同時旋轉,Lipton解釋說。但是它們是由堅硬,僵硬的組成部分製成的。
Lipton說:“我們的實際上可以使柔軟,靈活且彎曲。” “這是一種新型的關節,但是您可以對其進行圖案,然後您可以用它製作材料。”
這是設計機器人的新方法。
Lipton說:“這都是通過設計形狀的,這使我們與大多數柔軟的機器人真正不同,因為他們專注於改變化學反應。”
該方法導致了一種新型的機器人臂 - 以及對擰入燈泡擰入多少機器人的新答案。
更多信息:
Molly Carton等人,橋接硬和軟:機械超材料可在軟機器人中實現剛性扭矩的傳播,科學機器人技術(2025)。doi:10.1126/scirobotics.ads0548
這個故事由東北全球新聞提供。news.northeastern.edu。
引用:
工程師開發了平衡力量和靈活性的混合機器人,並可以擰入燈泡(2025年3月24日)