這個受玩具啟發打造的致動器或能讓軟體機器人具備跳躍能力

2020-12-12 環球網

本文轉自【cnBeta.COM】；

據外媒報導，不曉得大家有沒有玩過popper這個玩具，當將其按下去之後則會跳起來。近日，它給了科研人員靈感，借其打造出一種能有朝一日讓軟體機器人跨越崎嶇地形的致動器。據了解，這個由哈佛大學開發的致動器由兩個上下顛倒的碗狀聚合物軟帽組成。

其中，大一點的在上面，小一點的在裡面，在這兩個軟帽之間則有一個小小的氣隙。

當不需要的時候，致動器只是平躺在地面上。然而當需要一個跳躍時，一個集成的軟管會被用來向兩個軟帽之間的氣隙泵入空氣，由此產生的壓力積聚從而使得更大的軟帽向上膨脹。

但與此同時，較小的軟帽會向下壓並膨脹，此時，凹面向凸面快速釋放能量。這一過程被稱為殼體屈曲，它會讓軟帽用力撞擊地面從而將整個致動器彈射到空中。

一旦跳躍完成，空氣壓力就會釋放，軟帽就會再次彈出回到致動器中。這意味著裝備了這種裝置的機器人可以重複跳躍。

該研究論文資深作者Katia Bertoldi教授指出：「這種執行器是一種構件，它可以集成到一個完全柔軟的機器人系統中，從而讓已經具備爬行、行走、遊泳的軟機器人獲得跳躍的能力。通過將我們的跳躍者融入這些設計中，這些機器人可以在未知的環境中安全地航行。」

相關研究報告已發表在《Science Robotics》上。

相關焦點

  • iCANX Talks 學術報告︱Robert Shepherd教授·軟體機器人:連續體...
    / iCANX Talks Vol.18 /// iCANX 大家好，8月14日康奈爾大學羅伯特·謝潑德副教授（Robert Shepherd）在iCANX Talks為全球觀眾做了「軟體機器人
  • 受摺紙啟發,哈佛大學團隊打造微型外科機器人:可進行精密手術
    哈佛大學團隊新近開發出一種微型外科機器人，它只有網球大小，僅有 1 枚硬幣的重量，但是它成功地完成了一項困難的模擬手術任務。哈佛大學維斯研究所教授 Robert Wood 和索尼公司的機器人工程師 Hiroyuki Suzuki 合作，他們受摺紙啟發，創造了一種新的微型運動中心遙控機械手，名為「mini-RCM」。
  • 專為「神盾局」打造的軟體機器人:通用電氣出品,能挖隧道,可軍用
    2017 年，歐盟斥巨資打造了一款能一邊自動鑽到地下挖洞、一邊 3D 列印砌牆的機器人 BADGER，傳統的隧道掘進機（Tunnel Boring Machine）被甩出幾條街。挖掘能力通用強，土撥鼠看了都嫉妒面對這些期待，通用公司於當地時間 2020 年 5 月 20 日公布了其研發的新型隧道挖掘機器人。
  • 「軟體動物」和他的玩具時代
    「能變形的機器人」，這一前所未見的新奇設定，對於彼時還是初中生的小「軟體動物」和同齡男孩來說，是炙手可熱的存在。王府井的新中國婦女兒童用品商店，有當時全北京少有的變形金剛玩具正版專櫃。約伴騎車一個多小時去王府井「巡禮」，成為小「軟體動物」每周六的例行事項。10平米大小的變形金剛專櫃前，常常趴著一群與小軟體一樣痴迷變形金剛的孩童。
  • 科學家開發「獵豹」速度軟體機器人
    受獵豹生物力學的啟發，北卡羅萊納州立大學的科學家開發出了迄今為止速度最快的 軟體機器人 ，比起前幾代軟體機器人，它能在混凝土表面或水中更快速移動。
  • 不用彈性腿也能跳,浙大博士用蹦床研究機器人跳躍
    智東西6月26日消息，現在我們可以看到的很多機器人具有跳躍和奔跑的技能，但是這些機器人的設計結構十分複雜，想要實現跳躍還要為其設計專門的彈性腿，而且造價非常昂貴。為了能有更簡單經濟的方式實現機器人的跳躍研究，浙江大學博士Boxing Wang通過蹦床解決了這一問題，讓四足機器人在蹦床上跳躍。
  • [動圖]以植物為靈感 這些軟體機器人能像葡萄藤一樣延伸
    據外媒報導，近日研究人員設計了一款類似於葡萄藤的獨特軟體機器人，能夠向上延伸並能移動閥門手柄。
  • 長得像軟糖的 7cm 小玩意,竟是模仿獵豹的「最快」軟體機器人
    上能陡坡奔跑，下能水中遊泳，能跑能跳還能舉重物......而它，只是個長得像軟糖的軟體機器人。其最為霸氣的一面，或許是它的模仿原型——獵豹。沒錯，就是追「急支糖漿」的那隻動物，但它也是陸地上奔跑速度最快的生物。
  • 北卡羅萊納州立大學研發出全球最敏捷的軟體機器人
    受獵豹生物力學的啟發，北卡羅萊納州立大學的科學家開發出了迄今為止速度最快的軟體機器人，比起前幾代軟體機器人，它能在混凝土表面或水中更快速移動。更重要的是，它可以微妙地抓住物體或有足夠的力量舉起重物。這個機器人長7釐米，重45克。它有一個彈簧驅動的「雙穩」脊柱。這意味著它有兩個穩定狀態。
  • 向蟑螂學習 中美科學家軟體機器人研究取得突破
    然而，單純用柔性材料製造的機器人運動速度緩慢，如何同時具備快速靈活的運動能力和較強的抗擠壓能力一直是軟體機器人領域的一個難題。行動迅速、抗擠壓能力強的蟑螂給了科研人員靈感。實驗顯示，這個長度為1釐米、重量約20毫克的「蟑螂」最高運動速度可達每秒20個自身身長，還具有爬坡的能力。在承受100克重物擠壓後，它的運動能力保持不變，即使在承受約60公斤的成人踩踏後，仍然具備一定程度的運動能力。
  • 全新磁驅動高速軟體機器人問世 可超快速行走、遊泳等
    | 字號：A+ ｜ A- 【全新磁驅動高速軟體機器人問世】據英國《通訊·材料》雜誌24日發表的一項機器人最新研究，歐洲科學家團隊報告研發一種磁驅動的新型高速軟體機器人。這種機器人可以超快速地完成行走、遊泳、漂浮和捕捉活體蒼蠅，將在生物組織工程與生物力學領域得到廣泛應用。對於自然界的生物而言，高速行動對捕獵、逃跑和飛行至關重要。這一點對於軟體機器人也一樣有用，因為它使機器人可以捕捉快速移動的物體，並對周圍動態環境迅速做出反應。但是，要在機器人身上複製這種高速行動非常具有挑戰性。
  • 四兩撥千斤,軟體機器人和剛性機器人有什麼區別?
    據了解，通過對光源的控制，該軟體機器人能完成各種特殊的任務，例如爬陡坡、鑽進極其狹小的空間，最不可思議的是，雖然體型不大，但它能四兩撥千斤移動比它個頭大 10 倍的物體，如果在這種機器人身上安裝一個攝像機或者麥克風，甚至還可以應用於間諜活動。軟體機器人和傳統機器人有何不同？
  • 又軟又輕更高效,還能無線通訊,NUS用新金屬材料折出軟體機器人
    事實上，這種材料只有紙一半的重量，但能夠使機器人仍然具備扭轉和摺疊的能力，這也讓它更具能效。而且它是導電的，機器人可以與操作員或其他機器人進行無線通信，而不需要額外的傳感器。這種材料可能會推動世界各地對輕型「摺紙」機器人的前沿研究。
  • 哈佛大學的蛇形機器人Kirigani升級了
    Paulson 工程與應用科學學院（SEAS）的一支研究團隊，向我們展示了一款蛇形軟體機器人。其借用了日本古老的剪紙藝術的名字（Kirigami），打造出了一款能夠觸地伸展、收縮自如的蛇形推進機器人。時隔一年，該團隊已進一步完善其設計，讓蛇形機器人的速度和動作準確度有了更大的提升。bTGednc
  • 《科學》雜誌發布年度10大機器人,第一名當之無愧
    近20年前首次推出的索尼玩具犬Aibo，如今再次回歸，受到了許多人的歡迎。這不僅僅是因為它的新外觀，還有語音理解能力的增強、學習人類的能力提高。更重要的是，索尼越來越多地意識到機器人在兒童學習、陪伴老年人、輔助患有神經退行性病人方面的潛力。了解人類的感知、交互方式和期望，並開發具有情境感知能力的機器人，從而產生獨特的行為和個性（不依賴於預先編寫的程序），這一點讓社交機器人成為最受關注的話題。
  • 科學家給予軟體機器人以觸覺感知
    機器人領域最熱門的研究方向之一就是軟體機器人，它利用的是柔性材料，不是傳統的剛性材料。但由於軟體機器人缺乏良好的感知能力，所以一直受到限制。一個好的機器人抓手需要感覺到它所接觸到的東西（觸覺傳感）同時需要感知手指的位置（本體感知）。這種傳感一直是大多數軟體機器人所缺少的。
  • 雷射驅動的機器人大軍!Nature:機器人尺寸小於 0.1 毫米,4 英寸...
    在這個問題上，科學家們的一個較為一致的答案是：微米級致動器系統（致動器可簡單理解為能讓機器人動起來的馬達）。然而，一個主要障礙是：不存在與半導體處理無縫集成並響應標準電子控制信號的微米級致動器系統。為克服這一障礙，研究團隊開發了一種新型電壓可控電化學致動器，它能在低電壓（200 微伏）、低功率（10 納瓦）下操作，可與矽處理完全兼容。
  • 機器人的新技能:從修復身體到感覺疼痛
    軟體機器人學是一門發展迅速的學科，該領域的許多成果依然要依賴一些堅硬的部件。現在科學家已經開發出了第一個完全「軟體」的機器人，它看起來像一隻章魚，具有推進能力。這隻「章魚」由矽樹脂製成，利用過氧化氫產生的氣體為其觸手提供動力。
  • 壓電觸覺致動器的機械原理
    要了解觸覺致動器的工作原理，我們需要使用經典力學的一些最基本定律，即艾薩克·牛頓(Isaac Newton)的運動定律：rdLEETC-電子工程專輯第一定律──在慣性定律參考架構下，除非受外力作用，否則物體不是保持靜止，就是繼續以恆定速度運動。
  • 科研人員研製出由磁場和光碟機動的軟體機器人,未來可應用多個領域
    說起機器人，你腦海中浮現的畫面是這樣的？抑或是構造更精巧的？而現在，也許只需要一種幾釐米長的柔軟材料，你就能獲得一個「好動」的仿生軟體機器人。簡單點，再簡單點一般來說，傳統的機器人都屬於重型機械，它們配有大量的硬體和電子設備，且無法與包括人類在內的軟體組織結構安全地交互。而此次的軟體機器人，大小只有幾釐米長，內嵌有鎳制骨架使其能夠響應外部磁場。