據(jù)報道，江南大學紡織研究所副研究員孫豐鑫團隊利用工業(yè)編織技術靈活定制紗線組合，開發(fā)出一種基于織物工程設計的編織氣動軟機器人。相關成果發(fā)表于期刊《細胞報告物理科學》。
如今，可穿戴設備正逐漸進入大眾視野。不過，傳統(tǒng)可穿戴設備如輔助病人行走的外骨骼機器人等，大多采用硬質(zhì)材料。隨著應用場景的不斷豐富，如何讓可穿戴設備更加柔和、安全和舒適，同時具備靈活、精準的變形能力，成為近年來柔性傳感技術研究人員思考的問題。在這一背景下，智能軟機器人的概念應運而生。
據(jù)介紹，傳統(tǒng)的軟氣動驅(qū)動器通常采用硅膠等彈性材料。這種材料充氣時會產(chǎn)生全方位的“氣球式”膨脹，變形操控性較差。而該研究團隊所研制的編織驅(qū)動器，是以織物結構和材料組合、運用經(jīng)緯紗雙系統(tǒng)的機織工藝設計而成。這種方法通過定制化設計編織層不同區(qū)域的紗線張力形態(tài)，可有效控制不同區(qū)域的彈性差異，從而實現(xiàn)氣動機器人的智能變形。
此外，內(nèi)置的應變感知紗線是該技術的另一大亮點。研究人員利用創(chuàng)新的織物編程設計方法，使得編織氣動軟機器人具備了自感應和智能反饋的功能，這一功能使得驅(qū)動器能夠在復雜、不可見的環(huán)境中也可進行自我調(diào)節(jié)，有效避免傳統(tǒng)“附加式”傳感器帶來的界面應力不兼容問題。
據(jù)悉，該款軟機器人集成了定向驅(qū)動、雙側(cè)彎曲及自感知功能，在醫(yī)療護理和安全人機交互等領域均有著獨特優(yōu)勢和廣闊前景。
圖片來源|東西南北雜志社
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