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王敏 | 柔性連續(xù)機(jī)械手
2022-10-8 21:41
發(fā)布者:
青島信息港
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美國伍斯特理工學(xué)院的研究人員研制出柔性連續(xù)機(jī)械手,通過折紙式設(shè)計提供被動扭轉(zhuǎn)剛度,解決了傳統(tǒng)連續(xù)機(jī)械手扭轉(zhuǎn)不可控的問題。傳統(tǒng)連續(xù)機(jī)械手作業(yè)精度不及剛性機(jī)械手,且承受載荷時會產(chǎn)生過度扭曲,進(jìn)一步降低其作 ...
美國伍斯特理工學(xué)院的研究人員研制出柔性連續(xù)機(jī)械手,通過折紙式設(shè)計提供被動扭轉(zhuǎn)剛度,解決了傳統(tǒng)連續(xù)機(jī)械手扭轉(zhuǎn)不可控的問題。
傳統(tǒng)連續(xù)機(jī)械手作業(yè)精度不及剛性機(jī)械手,且承受載荷時會產(chǎn)生過度扭曲,進(jìn)一步降低其作業(yè)精度。為此,研究人員研發(fā)了新型模塊化連續(xù)機(jī)械手,利用折紙設(shè)計實(shí)現(xiàn)伸展和扭轉(zhuǎn)控制。制造過程是先通過激光加工在0.178mm厚聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜表面構(gòu)造折紙圖案,得到柔性折紙主體結(jié)構(gòu);用微控制器芯片、電機(jī)驅(qū)動器集成電路、編碼器正交計數(shù)器集成電路組裝成控制器;隨后,將折紙主體結(jié)構(gòu)的一端固定在電動線性滑塊上,另一端固定在稱重傳感器以測量軸向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度;最后,使用運(yùn)動捕捉系統(tǒng)向機(jī)械手提供反饋。研究結(jié)果表明,新型機(jī)械手的扭轉(zhuǎn)剛度是硅膠機(jī)械手的73倍,同時重量減輕50%,長度變化可達(dá)125%。
這種柔性連續(xù)機(jī)械手可用于微創(chuàng)手術(shù)、搜索救援和仿生機(jī)器人等。
論文:Soft robotic manipulator for intraoperative MRI-guided transoral laser microsurgery