Electrowrucic Arachno-Bot迷人的轻质

Goodbye, bulky components and connectors: A team of scientists at the Max Planck Institute for Intelligent Systems in Germany and at the University of Boulder in Colorado in the US has now found a new way to exploit the principles of spiders’ joints to create lightweight robots.

在软机器人的研究领域,蜘蛛作为生物模型已经不是第一次了。它们在织网或捕猎猎物时用来移动四肢的液压驱动机构给了它们力量,许多机器人专家和工程师从中得到了灵感。

A team of researchers at the Max Planck Institute for Intelligent Systems and at the University of Boulder in Colorado in the US has now found a new way to exploit the principles of spiders’ joints to drive articulated robots without any bulky components and connectors, which weigh down the robot and reduce portability and speed. Their slender and lightweight simple structures impress by enabling a robot to jump 10 times its height. At the end of May, the team’s work titled “Spider-inspired electrohydraulic actuators for fast, soft-actuated joints” was published in Advanced Science.

简称蜘蛛启发的电液软致动关节的高性能。关节可以在许多不同的配置中使用 - 不仅仅是在创建Arachno-Bot时。在纸质中,科学家展示了双向关节,多分段的人造肢体和三指夹具,可以容易地拾取精细物体。所有创作都轻巧,设计简单,并且表现出高性能,使其成为需要快速移动并与许多不同环境进行交互的机器人系统的理想选择。

研究人员基于HASEL技术开发了他们的SES关节,HASEL技术以前是由团队发明的,用于构建人造肌肉。SES关节模仿蜘蛛启发的外骨骼机制,由刚性和柔性元素组成,其功能类似于动物通过使用液压力进行腿部伸展。

它们构建了由薄塑料薄膜(聚酯或聚丙烯的柔性袋,它们填充有液态电介质 - 一种基于植物油。然后它们放置在袋的每一侧的电极。这些填充液体的袋用作致动器,其中液压动力通过静电力产生。袋子附着在旋转接头上。当在电极之间施加高电压时,静电力导致液体电介质在袋内换档和接头以弯曲。SES关节能够旋转高达70度,导致高扭矩,并且可以轻松恢复到起始位置。

马克斯·普朗克智能系统研究所机器人材料部主任克里斯托夫·凯普林格(Christoph Keplinger)说:“SES关节非常简单,重量也很轻,因为没有任何外围部件会拖累机器人。”。“软机器人的许多应用都需要多功能执行器。这些以蜘蛛为灵感的关节具有高功能性,只需消耗很少的能量,制造食品包装用塑料容易且便宜,其生产易于扩展。这些都是机器人设计的关键品质,它可以以多种不同的方式移动,并在不破坏物体的情况下操纵各种物体。”

三指夹具是一个应用程序,该团队使用SES关节来展示他们的多功能性。如果球队用肌肉状结构配备了夹具,那将妨碍夹具正在抓住的物体。使用SES关节作为夹具的铰链需要更少的空间。

该出版物的第一作者尼古拉斯·凯拉里斯(Nicholas Kellaris)说:“这项研究之所以引人注目,是因为我们可以使用各种各样的材料,甚至是用来制作芯片袋的塑料。”。“通过这种方式,我们可以在多种几何结构中实施SES,并具有专门调整的驱动特性。”

“我们研究的最终目标不是制造蜘蛛机器人,”该出版物的第二作者菲利普·罗瑟蒙德补充道。“我们想开发一种最先进的活动关节,可以安装在任何类型的机器人中。”

特别是对于只有几厘米的小规模机器人系统,其中有限的空间严重限制了执行器技术的选择,SES关节将非常有用。对于软机器人社区,本发明真的是一个跨越的飞跃。

新闻联络:
琳达·贝林格
Max Planck智能系统研究所
Heisenbergstr。3.
D-70569斯图加特
+4915123001111
linda.behringer@is.mpg.de.

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OriginalPublikation:

https://onlineLibrary.wiley.com/doi/full/10.1002 / adds.202100916
https://doi.org/10.1002/prods.202100916.

Weitere信息:

https://is.mpg.de/en/news/electrohydraulic-arachno-bot-a-fascinating-lightweight
https://www.youtube.com/watch?v=XtZSv7ZcoxY

媒体联系人

Linda Behringer公共关系
Max-Planck-InstitutFürInglileGereSysteme

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