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耶魯大學發布開源的仿生機器人”手”

童程童美 2016-10-12

如今很流行用3D打印機來個人制作一些小型機器人。無論對于個人愛好者還是大型機器人開發者都存在一個共同的難題,就是如何讓機器人的“手”像人手那樣活動。

摘要

如今很流行用3D打印機來個人制作一些小型機器人。無論對于個人愛好者還是大型機器人開發者都存在一個共同的難題,就是如何讓機器人的“手”像人手那樣活動。

但耶魯的科學家們不會輕易放過這一問題。在機械工程教授 Aaron Dollar的領導下,該校Openhand項目提出了一個非常出色的3D打印解決方案。他們的手型設計,不僅非常容易復制且成本低廉,而且能夠制造出非常實用的“手”,它能緊緊抓住各種小型和大型物體——即便是平躺在桌子上的硬幣它也能很容易地撿拾起來。而且尤其重要的是,它是開源的。

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據耶魯大學研究人員透露,他們的項目原本就是希望有更多的人使用它,設計人員希望藉此使機器人設計出現有機演變。“這個項目打算打造一系列開源手的設計,并通過開源用戶群體的貢獻,產生大量有用的設計修改和變化提供給研究人員。”他們寫道。首先提上日程就是機器人手,它必須是多用途的,擁有適合反復使用的功能。“因此,這個項目開發的手,設計必須簡約、堅固耐用,尤其要適合反復迭代和在非結構化環境中運行。”

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該機器人手的設計既簡約又耐用。設計團隊拿出了一種轉盤式柔繩傳動(tendon-driven)的欠驅動手指設計。“這種欠驅動(underactuated)手能夠根據接觸物體的表面進行自適應調整,實現簡單的抓握,而無需傳感器或復雜的反饋系統。這個設計范例將致動和手指元素分離開來,從而能夠實現更大程度的定制。”

雖然這些設計可能很昂貴,耶魯大學研究團隊卻用3D打印、樹脂澆鑄和一點點的手工制作很容易就完成了。基本上,他們用3D打印制造系列塑料手指兼制作樹脂模具。這些空心模具用樹脂澆鑄成型,然后固化和切割,從而制造出機械手的“肌腱”和指墊。

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