麻省理工学院使软机械臂能够了解其配置

麻省理工学院宣布,其科学家团队首次使软机械臂能够了解其在 3D 空间中的配置。它通过利用来自机械臂自己的“感应皮肤”的运动和位置数据来做到这一点。软机器人由柔顺材料制成,类似于生物体中的材料。

软机器人是一个备受关注的领域,因为它们比由刚性材料制成的传统机器人更安全、适应性更强、有弹性且具有生物启发性。制造这些软体机器人的一大挑战是软体机器人的可变形设计使它们几乎可以在任何时候向任何方向移动。科学家表示,灵活性使得训练计划和控制模块以推动自动化变得困难。

该团队开发了一种覆盖机器人身体的软传感器系统,以提供“本体感觉”,即对其身体运动和位置的感知。传感器收集的数据通过一个深度学习模型,该模型可以筛选噪声并捕获清晰的信号以估计机器人的 3D 配置。一项验证测试是在一个看起来像大象鼻子的机械臂上进行的,它可以预测自己的位置并自主摆动和伸展。

该团队使用的传感器是使用现成的材料制成的。研究人员未来的目标之一是帮助制造能够更灵巧地处理和操纵环境中物体的假肢。软机器人的一个长期目标是将身体传感器完全集成到机器人中。当一名研究人员发现可以在任何地方成卷购买的用于电磁干扰屏蔽的导电材料片时,该团队取得了一项突破。

这种材料具有压阻特性,科学家们意识到他们可以用这种材料制造有效的软传感器。当传感器变形时,其电阻会转换为特定的输出。电压用作与运动相关的信号。最终,该团队转向了一种称为 kirigami 的折纸变体,将导电硅胶片的矩形条激光切割成各种图案,使其更加灵活。然后将它们添加到先前设计的软机器人的身体中。

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