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可提起蛋黄的“剪纸”机器人抓手面世

来源:科技日报2022-01-28 09:56

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  据最新一期《自然·通讯》杂志报道,美国北卡罗来纳州立大学工程研究人员展示了一种新型机器人抓手,它极其灵活精确,能够提起柔弱的蛋黄而不破坏它,且其精确度足以举起一根头发。这一成果适用于柔性机器人和生物医学技术。

  这种新型抓手借鉴了剪纸艺术,包括切割和二维(2D)折叠的方式,最后形成三维(3D)形状。具体来说,研究人员开发了一种新技术,通过在大部分材料上切割平行狭缝,使用剪纸将2D片材转换为弯曲的3D结构。3D结构的最终形状在很大程度上取决于材料的外边界。例如,具有圆形边界的2D材料将形成球形3D形状。

  研究人员表示:“我们定义并展示了一个允许用户向后工作的模型。如果用户知道他们需要什么样的弯曲3D结构,就可以用这种方法来确定他们在2D材料中所用的狭缝的边界形状和图案。通过控制材料被推或拉的方向,可对最终结构进行额外的控制。”

  新技术比以前将2D材料转换为弯曲3D结构的技术要简单得多,它允许设计师从2D材料创建各种定制结构。

  研究人员制造的新型抓手能够抓取和提升蛋黄、人类头发等物体,体现了该项技术的实用性。

  研究人员表示,“传统的抓手牢牢抓住物体,它们通过向物体施加压力来抓取物体。当试图抓住易碎的物体(例如蛋黄)时,可能会造成问题。但我们的抓手本质上是围绕一个物体,然后将其举起,类似于将双手抱在一个物体上的方式。这使我们能够在不牺牲精度的情况下‘抓握’和移动精细的物体”。

  研究人员还在探索如何使用这种技术来制造对人体膝盖加温的设备,这具有潜在的治疗应用价值。

  (记者张梦然)

[ 责编:涂子怡 ]
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