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admin 2019-05-21 阅读:225

我信任大部分人在看蜘蛛侠时,有一个很深的形象,蜘蛛侠的反派包含一位聪明的科学家章鱼博士,他运用灵敏的机械手臂做出了鄙俗的行为。她的仿生手臂可以抛掷物体,协助她在战役场景中快速移动,还有许多其他功用。虽然在实际中还无法完结如此超前的技能,但在弗吉尼亚州汉普顿的NASA兰利研讨中心(Langley Research Center),两名天才实习生正在研讨软性机器人,比方超级恶棍那令人难以置信的手臂,以便在地球以外的当地生计。

在坐落NASA兰利的创客空间试验室内,实习生查克·沙利文(Chuck Sullivan)和杰克·菲茨帕特里克(Jack Fitzpatrick)正在经过3D打印柔性硅胶模具开发一系列软机器人执行器。在他们研讨的前期阶段,这对伙伴正在研讨一系列的特性,以了解如安在太空中缔造和运用执行器。沙利文说表明,咱们正在研讨的是软机器人在太空探究和拼装方面的可行性。

“机器人”这个词让人联想到金属手臂和齿轮的形象,而柔软的机器人执行机构则受到了生物启示,着眼于大自然发明新机器人运动的方法。因为由高度灵敏的资料制成,软机器人可以像活的有机体相同运动,这使得传统的简略机器人无法完结的新运动规模成为或许。这些执行器的空间运用可以扩大机器人在探究和安装中的效果。

杰克说:“当你发动这个软机器人时,它会改动你运用资料特点的方法。一块橡胶从平面变成手指的形状,它把资料变成了其他东西,彻底逾越了金属的方位!”

在研讨的前期阶段,沙利文和菲茨帕特里克正在研讨一系列的特性,以了解如安在太空中缔造和运用执行器。他们现在的工艺是3D打印一个模具,然后倒入像硅树脂这样的柔韧物质,发明出一个柔软的机器人执行器。依据规划,执行机构有腔室或气囊,可以依据里边的空气量进行胀大和紧缩。

现在,这两名实习生正在经过气囊中的一系列管道来操作规划,让他们可以操控机器人的运动。经过调理软致动器腔内的空气量,机器人可以像人的肌肉相同曲折和放松。

软机器人是一个相对较新的概念。事实上,沙利文和菲茨帕特里克都是这个范畴的新手。计算机工程师兼首席研讨员James Neillan和联合首席研讨员Matt Mahlin共同开发了这个实习生项目,以研讨软性机器人在太空中的生计能力。

创立执行器仅仅第一步。沙利文和菲茨帕特里克从“归零地”开端,研讨这项技能如安在太空中用于拼装和探究。从他们的查询中,他们期望能看到软机器人在未来的其他运用。要做到这一点,他们需求发明执行机构的规划和测验他们在一系列的试验。

作为研讨人员,这两位实习生确认了关于执行器功能的四条研讨方向:可移动性、衔接性、平整度和成形性。根据这些特性,沙利文和菲茨帕特里克方案确认软机器人在太空探究和拼装中的潜在用处和局限性。

第一个是移动性,研讨执行器怎么移动。例如,在月球外表移动。衔接,作为第二个要害特点,是至关重要的了解探究怎么机器人将联锁和链接在一起。两个软机器人可以衔接在一起,构成一个巨大的暂时庇护所。

第三个特性是水平,执行器怎么成功地创立或调整所需的外表,比方暂时填充月球栖息地模块下的空间。“它不必是平整的平原。它可以是其他一些外表形状,”菲茨帕特里克说。

最终,第四个特性是加强,它着眼于经过运用气囊加压来添加资料的强度。沙利文说:“咱们运用执行器让这个软机器人进入一个方位,然后用搅扰技能把它锁定在一个方位。”这种技能可以用来被动地加强另一种结构,比方防尘罩。

“咱们以为这四件事是问题的要害。一旦咱们可以在独自的单元测验中完结这些,咱们就会想办法将它们结合起来,所以咱们或许会将移动性和衔接结合起来。”苏利文解释道。

菲茨帕特里克表明,他们期望在“风险、龌龊或单调”的情况下运用软机器人,协助宇航员在太空和其他行星上日子时坚持安全和高效。