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能抓蒲公英的機(jī)器人,中國科大研發(fā)出“多孔磁性軟體抓手”
來源:互聯(lián)網(wǎng)   發(fā)布日期:2024-10-29 16:08:09   瀏覽:0次  

導(dǎo)讀:IT之家 10 月 29 日消息,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)將柔性材料與磁性科技結(jié)合,開發(fā)了多孔磁性軟體抓手(PMSG),為機(jī)器人抓取帶來了新可能。相關(guān)成果于 8 月底發(fā)表于《先進(jìn)材料》。傳統(tǒng)剛性機(jī)器人試圖抓取柔弱的生物體時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)“手太重”的情況。它們的末端抓手雖然強(qiáng)大精準(zhǔn),但在面對(duì)像蒲公英、去殼生蛋等脆弱的目標(biāo)時(shí),硬邦邦的金屬“手指”容易施力過猛,造成不可挽回的損傷 ......

IT之家 10 月 29 日消息,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)將柔性材料與磁性科技結(jié)合,開發(fā)了多孔磁性軟體抓手(PMSG),為機(jī)器人抓取帶來了新可能。相關(guān)成果于 8 月底發(fā)表于《先進(jìn)材料》。

傳統(tǒng)剛性機(jī)器人試圖抓取柔弱的生物體時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)“手太重”的情況。它們的末端抓手雖然強(qiáng)大精準(zhǔn),但在面對(duì)像蒲公英、去殼生蛋等脆弱的目標(biāo)時(shí),硬邦邦的金屬“手指”容易施力過猛,造成不可挽回的損傷。

相比之下,軟體抓手能像章魚爪子一樣輕柔包裹住目標(biāo),適應(yīng)形狀和大小各異的物體,比如細(xì)小的導(dǎo)線、搖擺的魚。

能抓蒲公英的機(jī)器人,中國科大研發(fā)出“多孔磁性軟體抓手”

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)李木軍教授團(tuán)隊(duì)在軟體抓手的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步,開發(fā)了多孔磁性軟體抓手  結(jié)合柔軟與磁性的“超級(jí)抓手”

磁性軟體抓手因其操作靈活、反應(yīng)迅速,并且對(duì)生物體安全,特別適合用來精細(xì)處理那些脆弱的生物體。然而,傳統(tǒng)磁性抓手在提升抓取力方面面臨一個(gè)挑戰(zhàn):增加磁粉可以提高抓力,但同時(shí)也會(huì)使抓手變硬。這種硬度的增加往往導(dǎo)致抓手無法適應(yīng)不同形狀的物體,降低了其適應(yīng)性和抓取效率。

為了解決這一問題,科研人員采用了一種創(chuàng)新的方法:將碳酸氫銨作為造孔劑,與磁性硅膠混合。在加熱過程中,碳酸氫銨分解,形成無數(shù)微小的孔隙,這些孔隙不僅保持了抓手的高磁粉含量,還賦予了其優(yōu)異的柔軟性。

能抓蒲公英的機(jī)器人,中國科大研發(fā)出“多孔磁性軟體抓手”

▲ 多孔磁軟體抓手設(shè)計(jì)此外,內(nèi)部的孔隙能夠吸收高速抓取時(shí)產(chǎn)生的沖擊能量,使得抓手以更輕柔的方式抓取物體,減少了對(duì)脆弱物品的損害風(fēng)險(xiǎn)。表面的多孔結(jié)構(gòu)還增加了抓手與物體接觸時(shí)的摩擦力,進(jìn)一步提高了抓取的穩(wěn)定性和可靠性

研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步開發(fā)了可遠(yuǎn)程操作的多孔磁性軟體抓手,克服了傳統(tǒng)磁驅(qū)動(dòng)抓手對(duì)大型電磁場(chǎng)線圈的依賴,更有利于與移動(dòng)平臺(tái)相結(jié)合。所設(shè)計(jì)的抓手能夠與移動(dòng)機(jī)器人集成,實(shí)現(xiàn)對(duì)小雞的溫和抓取與定點(diǎn)移動(dòng);還能與無人機(jī)集成,可以捕獲水中的小魚,并迅速地將它們進(jìn)行遠(yuǎn)距離的安全轉(zhuǎn)移。

能抓蒲公英的機(jī)器人,中國科大研發(fā)出“多孔磁性軟體抓手”

▲ 軟體抓手的多功能性展示:(a)抓取薄板和細(xì)線;(b)抓取魚和蒲公英;(c)抓取去殼生蛋;(d)安全移取斑馬魚卵IT之家附論文鏈接:

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