天津（jīn）大學最新研發（fā）：3D打印軟性機器人-機器人-數控機（jī）床市場網

您現在的位置：機器人> 行（háng）業資訊>天津大學（xué）最新研發：3D打印軟性機器人

天津大學最新研發：3D打印軟性機器人

2021-1-21 來（lái）源：-- 作者（zhě）：-

像一隻（zhī）靈巧的尺蠖，牢牢地抓住圓形管，在一伸一縮（suō）中蜿蜒前行。這是采用天津大學科技工作者研發的一種新型模塊化柔性驅動方（fāng）法並（bìng）用3D打印機直接“打印”出來的軟性機器人。

軟性機器人因其較高的柔性和對人體安全等優點，在近幾年得到了持續（xù）廣泛（fàn）的關注。而3D打印的優勢就是製造複雜形體、複雜結（jié）構而且不需要後續加工，可一次成（chéng）型。打印免組裝結構，是3D打印技術製造軟性機器人近年來一個比（bǐ）較典型的應用。

(圖片說明：基於薄（báo）膜氣缸的新型氣動人工肌肉設計理念及其應用（yòng）場景)

近日，天津大學左思（sī）洋、劉建彬課題組提出了一種基於薄膜氣缸的新型模塊化柔性驅動方法，並通過根據具體應用改變排列組合（hé）方式以及（jí）合理布置連接方案，將其應用（yòng）於人工肌肉和管道爬（pá）行（háng）機器人中。該方法基於一次3D打印成型（xíng）的製造技術，省掉了傳統機電設備加工製造中的裝配流程，大幅降（jiàng）低（dī）了驅動模塊的製造成本（běn）和周期，且具備耗氣量小、動態響應高、可靠性高、對應用場景適應性（xìng）強等特點。該成果2021年1月初在線（xiàn）發表（biǎo）在《美（měi）國電氣（qì）電（diàn）子工程師（shī）學會機器人和自動化快報（ IEEE Robotics and Automation Letters）》上（shàng）。

(圖片說明：基於薄膜氣缸（gāng）的管道爬行機器人設計理念)

“每一個薄膜氣缸就好比人體的一小塊肌肉，或者爬蟲的一（yī）個‘節’，隻不過是用熱塑性聚氨酯材料做的。”劉建彬解釋說（shuō），采用這種新型薄膜氣缸結構是團隊的“奇思妙想”，如果把這個結構（gòu）比喻成一個基本的肌肉單元，那根據不同的應用需求再對這些單元的連接（jiē）方式進行排列組合和布局連接，就像是把一個個（gè）的肌肉單元連接起（qǐ）來（lái）形成一整塊肌肉，然後再（zài）應用於不同場景，而整塊“肌肉”的製造過程則采用了3D打印技術，一次成型。

基於此創意，課題組首先提出了一（yī）種新型（xíng）氣動（dòng）人工肌肉，可應用於柔性外骨骼等人機交互裝備的（de）驅動中。氣動即（jí）以壓縮空氣為動力源，帶動機械完成伸縮或（huò）旋（xuán）轉動作。與（yǔ）傳統氣動人工肌肉相比（bǐ），該設計最突出的特點是不（bú）會產生厚（hòu）度方向的膨脹，從而避免了對人體的擠壓。此外，課題組還提出了一（yī）種新（xīn）型氣動管道爬行機器人，可應（yīng）用於工業管道設施（shī）的檢查和實時監控。該管道爬行機器人采用仿生尺蠖原理，通過巧妙布置薄膜氣缸（gāng）單元之間的連接，實現機器人在管道內、外壁麵（miàn）爬行。柔性驅動方式的應用（yòng）使該機器人能（néng）夠適應大範圍管（guǎn）道直徑的變化，並（bìng）可應對（duì）直管、彎（wān）管、豎管（guǎn）、水平管以及各種角度傾斜管應用場景，同時機器人可承受自重80倍以上負載。

因為采用了氣動的（de）方法驅動，軟性（xìng）機器人隻能拖著長長的氣（qì）管尾（wěi）巴工作。如果（guǒ）將傳感器集成到設備中，也就能（néng）去（qù）掉這些氣管（guǎn）尾巴，使機器人更獨立精致，而這是科學家們未來的（de）努（nǔ）力方（fāng）向。

（來源：中國青年（nián）報）

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相（xiàng）關新聞稿件發表，或進行（háng）資訊合作，歡迎聯係本網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更多相關信息

名企（qǐ）推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多

數控機床