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厉害了这个机械手!受伤后可“自愈”?

时间:2019-09-06 来源:机器人在线 原创

一般来说,机器人虽然外表坚硬,但是在一些特定环境下或是意外状况下,机器人也会受到“伤害“。科学家们一直都认为由胶状塑料制成的柔软机器手是未来许多人类可以寻求的解决方案之一。最近,一支科学家团队研制出了一种具有自我修复功能的材料并应用于机械手中,有了这种材料,机器人也能像漫威英雄们那样,受伤后可“自愈”。



从目前实际情况来说,软体机器人的出现是为了避免机械手在做相关应用时对水果类,易碎物等造成一定伤害,而要制造出足够温和柔软的机器手,那就对软体机械手的材料有较高要求,同时,过于”软“的机械手虽然可以不损坏物品,但是本身这个机械手就容易遭遇各类损坏,因此有些软体机械手在现实环境世界中的应用变得不切实际。

欧盟委员会正在资助一个名为SHERO(Self HEaling软RObotics)的项目,旨在创造出“自我修复”机器人,似乎能解决这一难题。

由布鲁塞尔自由大学和英国剑桥大学的科学家一起领导,研究人员希望能建造出一个“自我修复”机器人能感受到疼痛或感觉到损伤,并在没有人为干预的情况下快速修补自己。

自愈材料的工作原理

研究人员已经成功开发出一种聚合物,这种聚合物需要大约40分钟来产生新的聚合物,从而到达自愈的效果。他们的下一步计划是将传感器光纤嵌入聚合物中,以检测损坏的位置。最终目标是通过人手的触摸使愈合自动化,不需要当前的热量就能激活系统。




SHERO与剑桥大学Vrije Universiteit Brussel,巴黎高等体育学院(ESPCI-Paris)和瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)合作三年,合作研发资金约300万欧元。

来自布鲁塞尔自由大学的Bram Vanderborght教授表示,这项研究处于开发新一代机器人技术的最前沿。他说:“在过去的几年里,我们已经迈出了为机器人创造自愈材料的第一步。”“最重要的是,通过这项研究,我们希望能确保人们在工作环境中,能更安全且更具可持续性地使用机器人。由于这种新型机器人的自我修复机制,复杂且昂贵的维修可能会成为过去。”Bram Vanderborght教授称。

自愈式机器人的应用

通过3D打印制作的柔软机器手能够灵巧地操纵易碎物体,而且在工厂和田地等环境中,比人类工作更安全。用于采摘和放置水果和蔬菜的夹具是光滑的,以防止细菌和真菌生长。但是机器手还是容易受到破裂的影响。据说,机器人更换零件的成本每年超过3.2亿英镑。



软体机器人自我修复项目的研究人员正在寻求能创造出“能够感受到疼痛的拟人材料”。具有自主自愈合能力的聚合物的软机器人系统,是不需要额外的加热装置和成本。到目前为止的试验表明,在室温条件下,根据损伤的程度和位置,愈合需要几秒或最多一周的时间。

这项科研进步可以为农业的发展带来好处。全球的各国政府都在为机器人时代做准备,很多低技能工作都慢慢被机器人替代。最近欧洲委员会的一份报告显示:未来,英国43%的工作岗位可由机器人取代。

除了夹具和皮肤,这项技术对其他潜在的机器人应用巨大

一般可用的大多数自修复材料皆用于涂层。我们正在开发的是结构部件,因此材料的机械性能需要对这些应用有利。

因此,可以使用这种材料来开发机器人部分骨架,以使其更加轻便,本体重量更轻。在应用于一些特殊负载的时候,它如遇到意外断裂,但是可以进行自我修复。

关键字: 软体机器人
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