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靈活度堪比章魚觸手,在人體狹窄環境中精準作業不是夢!

時間:2021-09-01

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導語:傳統剛性機械臂模擬人類手臂運動,最大的優點便是控制精度高,在工業上有著廣泛的用途。

       傳統剛性機械臂模擬人類手臂運動,最大的優點便是控制精度高,在工業上有著廣泛的用途。

  相比傳統剛性機械臂,軟體機械臂的由于其柔順性和連續變形的特性,與人類交互時更加安全,在未來醫療康復和家庭服務等領域具有十分廣闊的應用前景。

  但現有的軟體機械臂通常只能實現伸縮、單向彎曲、雙向彎曲、或者扭曲變形中的一種,并沒有充分利用軟體結構無限自由度的優勢。

  受章魚觸手等軟體動物手臂的啟發,斯坦福大學趙芮可教授團隊提出一種基于磁驅動和Kresling型折紙結構單元的柔順軟機械臂。

  通過巧妙的磁化設計和精準的磁場控制,該機械臂系統可以實現包括萬向彎曲、伸縮和扭曲在內的各種靈巧的變形模式,并展示了抓取和操作物體的能力。

  同時由于磁驅動遠程無線控制的特性,機械臂系統十分易于小型化,團隊進一步設計了多種與醫用導管尺寸相近的機械臂,展示了其未來醫療應用的潛力。

  研究成果以Stretchable origami robotic arm with omnidirectional bending and twisting為題發表在《美國國家科學院院刊》上。

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