将柔软的人造肌肉与刚性的磁性外骨骼相结合，为多功能机器人创建构件

Josiah02 · 发表于 2024-9-19 12:56:53

马克斯普朗克智能系统研究所 (MPI-IS) 的科学家开发出了六边形的机器人组件，称为模块，这些组件可以像乐高积木一样拼接成高速机器人，并且可以通过重新排列来实现不同的功能。
由 Christoph Keplinger 领导的 MPI-IS 机器人材料系研究团队将人造肌肉集成到嵌入磁铁的六角形外骨骼中，实现了快速的机械和电气连接。
该团队的论文《用于快速重构高速机器人的六角形电液模块》于2024年9月18日发表在《科学机器人》杂志上。
每个 HEXEL 模块的外骨骼由六块玻璃纤维制成的轻质刚性板组成。六边形的内部关节由液压放大自愈静电 ( HASEL )人造肌肉驱动。
对模块施加高电压会导致肌肉激活，从而旋转六边形的关节并将其形状从长而窄变为宽而扁。
科罗拉多大学博尔德分校客座研究员 Ellen Rumley 表示：“以这种方式将软部件和硬部件组合在一起，可以实现高冲程和高速度。通过连接多个模块，我们可以创建新的机器人几何形状，并根据不断变化的需求重新利用它们。”
她和 Zachary Yoder 都是机器人材料系的博士生，也是该出版物的共同第一作者。
在一段视频中，该团队展示了使用 HEXEL 模块可以实现的多种行为。一组模块可以爬过狭窄的缝隙，而单个模块的启动速度非常快，可以跳到空中。多个模块连接成更大的结构，根据模块的连接方式，这些结构会产生不同的运动。例如，该团队将几个模块组合成一个可以快速滚动的机器人。
“总的来说，开发具有可重构功能的机器人非常有意义。这是一种可持续的设计选择——我们不用为五种不同的用途购买五种不同的机器人，而是可以使用相同的组件制造许多不同的机器人。由可重构模块制成的机器人可以根据需求重新排列，提供比专用系统更多的多功能性，这在资源有限的环境中可能会很有用，”Yoder 总结道。

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