'机器人皮肤'将无生命的物体变成多功能机器人

时间：2021-08-07 19:52:06 来源：

美国宇航局启发的机器人皮肤在耶鲁丽贝卡克拉姆克拉姆·佩特利奥的实验室中开发，使用户能够转动软物质 - 毛绒物体或泡沫管，例如 - 进入机器人。

当您想到机器人学时，您可能会想到一些刚性，沉重，并为特定目的而建造的东西。耶鲁研究人员开发的新的“机器人皮肤”技术在其头上翻转了那些概念，允许用户将无生命的生命动画并将日常物体转换为机器人。

在Rebecca Kramer-Bottigio的实验室开发，机械工程和材料科学助理教授，机器人皮肤使用户能够设计自己的机器人系统。虽然皮肤的设计没有考虑到任何特定的任务，但Kramer-Bottio表示，它们可以用于从搜索和救援机器人到可穿戴技术的一切。团队工作的结果今天在科学机器人中发表。

皮肤由嵌入在Kramer-Bottio的实验室中开发的传感器和执行器的弹性片制成。放置在可变形物体上 - 例如填充动物或泡沫管 - 皮肤从它们的表面上动画这些物体。根据软对象的属性以及如何应用皮肤，临时机器人可以执行不同的任务。

“我们可以拍摄皮肤并围绕一个对象包裹它们以执行任务 - 例如 - 然后将它们拍摄并将它们放在其他对象上以执行不同的任务，例如抓住和移动一个对象，”她说。“然后我们可以把那些相同的皮肤放在那个物体上，把它们放在衬衫上，制作一个活跃的可穿戴装置。”

机器人通常以单一的用途为基础。但是，机器人皮肤允许用户在飞行中创建多功能机器人。Kramer-Bottio表示，这意味着它们可以用于甚至在设计时甚至被设计的设置中。

另外，一次使用多于一个皮肤允许更复杂的运动。例如，KRamer-Bottiglio表示，您可以将皮肤层划分以获得不同类型的运动。“现在我们可以获得组合的动力模式 - 例如，同时压缩和弯曲。”

为了展示机器人皮肤，研究人员创造了少数原型。这些包括像镯子一样移动的泡沫圆柱体，衬衫样可穿戴装置，设计用于纠正姿势不良的姿势，以及具有夹具的装置，可以抓住和移动物体。

Kramer-Bottio表示，在美国宇航局推出软机器人系统的呼吁时，她会想出了几年前的设备的想法。该技术与NASA合作设计，其多功能和可重复使用的性质将允许宇航员以相同的可重新配置材料完成一系列任务。可以去除和涂抹在一块泡沫中的机器人臂的相同皮肤，并涂抹，以产生可以在粗糙的地形上滚动的柔软火星流动站。随着机器人的皮肤，耶鲁科学家表示，从气球到弄皱纸球的任何东西都可能是有目的的机器人。

“我所考虑的主要事情之一是多功能性的重要性，特别是对于环境不可预测的深度空间探索，”她说。“问题是：你如何为未知的未知做准备？“

对于同样的研究，Kramer-Bottio最近被国家科学基金会获得了200万美元的批准，是其在研究和创新计划中的新兴边界的一部分。

接下来，她说，实验室将以简化设备精简，并探索3D打印组件的可能性。

出版物：Joran W. Booth等人，“Omniskins：机器人皮肤将无生命的物体变成多功能机器人，“2018年9月19日的科学机器人：卷。 3，问题22，EAAT1853; DOI：10.1126 / scirrobotics.aat1853.

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