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中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳小平教授團隊受蜂巢、象鼻、章魚(yú)等啟發(fā)，利用蜂巢氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò )結構制備了一種像象鼻一樣兼具靈活度和大負載能力的軟體機器人手臂，可以輕松完成生活中的開(kāi)門(mén)、擰瓶蓋、拉抽屜等各種任務(wù)。相關(guān)成果日前發(fā)表于《國際機器人研究雜志》。
軟體機器人手臂打開(kāi)抽屜。（中國科大供圖）
機器人剛性機械臂的最大優(yōu)點(diǎn)是控制精度高，因此在工業(yè)上有著(zhù)廣泛的用途。但在日常生活場(chǎng)景中，可能不需要那么高的精度，而是需要更加靈巧、柔順、安全的軟體機器人手臂。
陳小平團隊突破剛性機械臂局限性，利用軟體手臂解決了不確定性場(chǎng)景中機器人的操縱問(wèn)題。從人執行操縱任務(wù)的行為方式中汲取靈感，利用軟體機器人手臂本質(zhì)柔順性，展示出一種全新的機器人與環(huán)境交互的范式，使得用軟體手臂可以像人類(lèi)一樣輕松完成各種任務(wù)，不需要提前對環(huán)境進(jìn)行精確建模，也不需要力傳感器精確的感知環(huán)境接觸力，甚至在執行任務(wù)過(guò)程中被人為“搗亂”也不影響完成任務(wù)。
目前，柔性手爪、水下軟體機器人、軟體手術(shù)機器人等大多數軟體機器人，使用的是硅膠等柔性材料作為主體。這類(lèi)軟體機器人通過(guò)壓縮流體、記憶合金等方式，驅動(dòng)柔性材料形變從而產(chǎn)生機器人的運動(dòng)，但受限于材料特性很難做到大負載。陳小平團隊于2013年提出一種蜂巢氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò )結構，并基于這種結構制備了像象鼻一樣的“蜂巢氣動(dòng)網(wǎng)絡(luò )軟手臂”。由于具有本質(zhì)柔順性和連續變形特性，這種軟體手臂在智能制造、醫療康復、家庭服務(wù)等領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用前景。
深圳市寶安區國際會(huì )展中心20號館
