韩国研究团队开发人造皮肤材质之机械手臂
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韩国科学技术院(KAIST)开发一种可以帮助机械手臂和假肢更牢固的抓紧像是手机等物品,同时保有关节操控性的人造皮肤材质。
人造皮肤材质常见于机械手或假肢,提供抓力。若材质较为柔软,虽能更牢固的抓稳物品却使得机械手更难以操控。反之,若材质较为坚硬,在降低操控的难度的同时,抓力也同样会减少。
韩国科学技术院 (KAIST)宣布由Park Hyung-soon教授和Kim Taek-soo带领的研究团队已经成功的研发出了一种模仿人类皮肤层功能,具有弹性且以人手掌为灵感的人造皮肤材料。
研究人员使用了多孔乳胶(porous latex)结构来模拟柔软的脂肪组织,并使用坚硬的乳胶壁来模拟分隔空腔结构的隔膜,在拉伸时能保持完整结构,有助于张力,表层则采用薄的硅(silicon)材质以提供光滑的表面和表面张力。研究团队将使用此人造皮肤材质,打造一个能够捡起细小如螺栓或是像是鸡蛋般脆弱的物品的机械手。
在实验阶段,研究人员在机械手上安装一台手机,并对手机施予扭转力。采用此人造皮肤材质的机械手所能承受的力量较其他机械手高了147%。此外,不同于其他机械手,搭配此人造皮肤的机械手在实验中以手掌和四根手指来握住手机,研究团队表示如此的设计使机械手在物品移动能力上的有效度提升了30%。
研究人员发现采用此人造皮肤材质的机械手无需用拇指即可以拿起智能手机。其他机械手则必须使用其拇指来提供足够的握力。由于结构特性,此人造皮肤材质可在机械手表面受扭曲或拉扯时抓住物体。
协作式机器人(cobots)逐渐应用于工厂和小型工作室,透过机械手臂来操作设备和捡起物体,与人近距离协作。根据市调公司Grand View Research,协作式机器人市场预计将在2025年时达到101亿美元。由于,协作式机器人的机械手较缺乏精密的控制力及牢固的抓力,所以,常被用于举起和分类物件或在产线上简单的摆放工作。