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和章鱼触手一样灵活的万向机械臂,未来可实现在人体狭窄环境里精确作业!

前瞻网    2021-09-14 10:34

 

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传统刚性机械臂模拟人类手臂运动,最大的优点便是控制精度高,在工业上有着广泛的用途。

相比传统刚性机械臂,软体机械臂的由于其柔顺性和连续变形的特性,与人类交互时更加安全,在未来医疗康复和家庭服务等领域具有十分广阔的应用前景。

但现有的软体机械臂通常只能实现伸缩、单向弯曲、双向弯曲、或者扭曲变形中的一种,并没有充分利用软体结构无限自由度的优势。

受章鱼触手等软体动物手臂的启发,斯坦福大学赵芮可教授团队提出一种基于磁驱动和Kresling型折纸结构单元的柔顺软机械臂。

通过巧妙的磁化设计和精准的磁场控制,该机械臂系统可以实现包括万向弯曲、伸缩和扭曲在内的各种灵巧的变形模式,并展示了抓取和操作物体的能力。

同时由于磁驱动远程无线控制的特性,机械臂系统十分易于小型化,团队进一步设计了多种与医用导管尺寸相近的机械臂,展示了其未来医疗应用的潜力。

研究成果以 Stretchable origami robotic arm with omnidirectional bending and twisting为题发表在《美国国家科学院院刊》上。

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责任编辑: 3976DBC

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