潮州问题的报道新闻频道

        发布时间:2020-08-24 16:14:37 发表用户:wer12004 浏览量:199

        核心提示:新闻频道近几年来,仿生机器人手是 个研究的热点,虽然灵活是他们的优点,但毕竟不是真实的人手,无法比拟 系列真人手可以做到的事情。灵活的机器人手无法处理重物,可以处理重物的刚性机器人手却需要复杂的制造或控制才能灵活 点。

        狗粮快讯网方面获悉,

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        D打印制造技术需要详细 CAD模型,仿生特征可以在CAD软件中复杂地建模为装配体,分配独特 材料,并制成单个零件。该CAD模型完全模仿了人手 生物机械结构。

        仿生机器人手指 设计

        多材料 D打印

        如何是避免这种复杂 制造和组装过程呢。研究人员想到了先进 多材料 D打印技术。我们平时常见 挤出式 D打印机都是只有 个喷头,只能同时打印 种材料。而多材polyjet D打印机可以创建具有不同刚度 材料 混合结构。利用这种技术可以将仿生机器人手指 肌腱,骨骼和关节等 次性打印出来,简化并加速整个原型 过程。

        总结与展望

        仿生机器人手指 设计具有生物启发性 解剖特征,包括,近端指骨,中端指骨和远端指骨,狗粮快讯网本网讯,不同大小 环形滑轮A -A ,掌侧板,主韧带和副韧带,关节软骨,指浅屈肌(FDS)肌腱,指趾屈肌足底(FDP)肌腱和普通伸肌(CE)肌腱。

        仿生机器人手指 静止状态略微弯曲,类似于人 手指。

        具体来说,研究人员使用了两种肖氏硬度不同 D打印材料,VeroPureWhite(VPW)和TangoBlackPlus(TBP)。VPW是 种较硬 类似塑料 材料,可用来打印骨骼;TBP是 种柔软 橡胶状材料,可用来打印关节软骨。肌腱,韧带等组件 打印可以通过组合这两种材料以获得不同 肖氏硬度。

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        图 .受人体骨骼结构启发 仿生机器人手指

        图 .复杂 机器人肌腱驱动方式

        图 .多材料 D打印技术

        图 .具有生物启发性 解剖特征 仿生机器人手指 设计

        图 .人体骨骼结构开发 机器人手指CAD模型

        图 .静止状态 仿生机器人手指

        图 .气动波纹管人造肌肉驱动机器人手指

        图 .仿生机器人手指 仿真与实验原型

        图 .MuJoCo模拟(上)和物理原型测试(下)。拉开两个屈肌腱,同时伸展普通伸肌腱。

        图中 每 个组件都对仿生机器人手指起着重要作用。手指 掌侧 环形滑轮相当于人手指 肌腱鞘。掌侧板连接骨头 掌侧,并防止关节过度伸展。近端和远端指间关节 每 侧都存在主韧带和副韧带,它们是关节侧向运动新重要 稳定器。关节软骨可以防止关节处指骨 磨损。

        图中 驱动方式是不是看着很熟悉,其实所谓 粘弹性腱就是机器人设计中常用 肌腱驱动。但常规 肌腱驱动少不了复杂 制造和组装。

        在新近举办 机器人和环境智能全世界会议(URAI)上,加利福尼亚大学圣克鲁斯分校和日本立命馆大学 研究人员展示了 种受人体骨骼结构启发 仿生机器人手指,包括韧带结构、人造肌肉、粘弹性腱和刚性骨骼,完美 复制了人手 关节骨骼结构,‘软’‘硬’齐全。还利用了新先进 多材料 D打印技术,可 次性将仿生机器人手指打印出来。

        将来,这组研究人员使用 设计和制造过程可以应用于创建产品 些受生物启发 机器人结构,例如产品受人或动物启发 肢体。此外,他们开发 仿生手指可用于开发机械手,然后将其连接到现有 和新机器人上。

        标签,机器人仿生机器人仿生机器人手指

        研究人员还使用了 种称为MuJoCo 流行物理仿真引擎开发了仿生机器人手指模型,这样 来,就可以将机器人手指在模拟中所获得 结果与现实环境中手指 印刷原型所获得 结果进行比较,从而优化设计并开发控制方案。

        肌肉为手指活动提供驱动力,研究人员利用这 特点,将仿生机器人手指 肌肉设计为气动波纹管,可随着内部压力 变化而上下伸缩。气动波纹管可以直接附着在人造肌腱上进行 D打印, 端连接到它驱动 肌腱上,而另 端则与气压系统对接,从而自动化肌腱 拉动和释放。单个气动波纹管可用于驱动多条肌腱,这也模仿了人类 手指中共享 指腹肌肉。

        这项工作 研究人员之 MaryamTebyani表示“我们目前正在努力将该设计扩展到整个手和手腕,以实现对象操纵。”“我们还计划开发依赖于所提出 制造技术 变型 设计,以便可以使用产品机器人老师更容易使用 D打印机实现这些系统。”

        这项工作突出了将 D打印和模拟技术相结合,以创建复杂 机器人系统 巨大潜力。研究人员使用 技术能够将软机器人技术中普遍使用 粘弹性材料与更传统 机器人技术相结合,从而使人类骨骼内结构 复制更为紧密。

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