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一种新型柔性机器人驱动器,可以缩小到只有一厘米

Tech Xplore       2022-08-05

从事柔性机器人项目的工程师经常发现自己受到标准气动人造肌肉执行器的限制,由于存在大量复杂零件,这些执行器往往只能在给定的尺寸下正常工作。在这项新的努力中,研究人员为这种执行器添加了一项新功能,该功能需要更少的部件,从而产生更小的执行器。

气动人造肌肉执行器的工作原理是将空气泵入和泵出小球囊,模拟肌肉活动。它们不仅会膨胀和收缩,而且由于它们是用树脂制成的,所以也是可弯曲的。当与其他部位(如手)结合使用时,人造肌肉允许抓握和扭曲。为了减少复杂部件的数量,研究人员通过添加褶皱来调整囊。这减少了囊的尺寸,因为空气被抽出而不必添加其他部件,使它们在更小的设备中很有用。研究人员还使用了一种比此类工作中通常使用的树脂更灵活的树脂。

研究人员3D打印了他们的执行器,这允许各种尺寸。他们将结果命名为基于Geometry的收缩和伸长执行器(GRACE)。

他们在不同的情况下测试了GRACE,主要基于尺寸。例如,他们建造了一个直径仅为1厘米的致动器,另一个仅重8克的致动器,将其添加到抓取器中,发现它能够举起高达8公斤的重量。他们还使用18个不同尺寸的执行器制造了一个机器人手,其大小接近人手。测试表明,它能够弯曲手指,在手腕处旋转,在手掌处扭曲。


关键词:柔性机器人;驱动器;气动人造肌肉;尺寸