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高端仿生学机器人开发3D打印又一前沿应用

时间:2021-11-25 18:13 点击次数:
  本文摘要:估算很多人会实在蚯蚓让人恶心,但是对于机器人学家来说,它们只不过是一个很有意思的研究对象。众所周知,运动能力是机器人技术开发的一个极为重要的方面。 而如今科学家们更加多地把目光改向了动物王国,期望需要借此取得启发。近日,来自CaseWestern大学的研究人员就不受蚯蚓灵感,研发出有了一种仿生的蠕虫机器人,这种机器人未来未来将会在手术、甚至是管道清扫中获得应用于。

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估算很多人会实在蚯蚓让人恶心,但是对于机器人学家来说,它们只不过是一个很有意思的研究对象。众所周知,运动能力是机器人技术开发的一个极为重要的方面。

而如今科学家们更加多地把目光改向了动物王国,期望需要借此取得启发。近日,来自CaseWestern大学的研究人员就不受蚯蚓灵感,研发出有了一种仿生的蠕虫机器人,这种机器人未来未来将会在手术、甚至是管道清扫中获得应用于。

  据理解,这个让人眼界大进的机器人是由一支由神经科学家和工程师构成的研究团队打造出的,其成员还包括来自该校仿生机器人研究中心的AlexanderS.Boxerbaum、AndrewD.Horchler、KendrickM.Shaw、HillelJ.Chiel和RogerD.Quinn等。尽管该团队早已早已课题在公开发表了几篇论文,不过本月初他们在SocietyforNeuroscience(SfN,神经科学协会)年会上的展出还是让人注目。  据该项目研究人员Horchler说明说道,蚯蚓有一种尤其怪异的运动形式,也就是我们所谓的收缩。

它们用于两种类型的肌肉来膨胀和扩展液囊——使自己的身体更长、更加厚、更加长或者更加较短,并藉此向前运动。通过细心研究蚯蚓需要产生这一运动的神经系统和身体系统,Horchler及其同事早已打造出了一个3D打印机的机器人,可以以机械的形式重现这一运动。“这种运动方式在约束空间中尤其有效地。因此软虫机器人最后可能会在管道检测、洞穴勘探或者地质实地考察中发挥作用。

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解读这一运动的掌控和物理现象是其中的关键,而我们通过力学模型、数学和计算机建模解决问题了这个问题。”研究团队说明说道。

  为了需要修复它,科学家们创建了一系列运动学模型和2D仿真方案。“忽略,这个原型用于一个正处于外部的倒数编织的网来使机器人的身体产生波浪式的运动。”他们。

最后他们打造出了这个前所未有的蠕虫机器人CMMWorm(相容模块化网格蠕虫)。它是由一个人工神经元控制器和一系列神经元组构成的模块化蠕虫机器人。几十个3D打印机的节点通过尼龙的方式相互连接,致动器也在其中,除此之外科学家们还是有了一些市场上可以购买的现成部件。

  此外,CMMWorm最让人印象深刻印象的是它的膨胀能力。“除了每段独立国家掌控和具备可替换的网格属性之外,CMMWorm还具备很高的收缩率(可膨胀至其仅次于直径的52%)。因此这种机器人可以游荡管道如履平地。

”他们说道。将来这种CMM蠕虫机器人的微型版本甚至可以转入人体,继续执行一些类似于内镜检查的任务等。更加详尽的信息可页面此处网页研究团队公开发表的关于这个机器人设计的论文。


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