哈尔滨工业大学研发“仿象鼻”柔性机器人

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具有良好的顺应性、高机动性和优异的环境适应性。它们正逐步扩展到更接近人类生活的新领域，如医疗、教育、家庭和服务。他们在人类社会中发挥着越来越重要的作用，并为未来的智能社会奠定了坚实的基础。

哈尔滨工业大学最近发表的最新研究成果“受选择性躯干启发的新型弯曲和螺旋伸展/收缩气动肌肉”开发了一系列伸长和收缩的弯曲或螺旋气动人工肌肉(PAM)。通过建立数学模型和性能表征实验，系统地分析和研究了混凝土三维曲面簇形式的轴向、弯曲和螺旋气动人工肌肉，为研究者和设计者提供了可靠的设计参考图。

图1:受大象鼻子肌肉纤维和螺旋气动人工肌肉启发的弯曲作者通过模拟大象鼻子的多自由度柔性臂探索了弯曲和螺旋气动人工肌肉在柔性机器人领域的潜在应用。收缩气动人工肌肉具有很大的输出或负载能力，而伸长气动人工肌肉会产生更多的变形。因此，根据不同驱动器的输出特性，研究人员在第一部分使用收缩弯曲气动人工肌肉来承受最大负载，在第二部分使用伸展弯曲气动人工肌肉来提供更大范围的运动。同时，在末端安装螺旋气动人工肌肉，模拟象鼻抓取各种物体的动作。整个柔性臂的总长度和最大直径分别为65.5厘米和2.5厘米，因此柔性机械手的长径比可以达到26.2，甚至比真正的象鼻还要大。

图2:仿生象鼻抓取物体和三维运动空间

哈尔滨工业大学冷劲松教授的团队和美国马里兰大学诺曼·韦雷雷教授的团队完成了这项工作。本文的交流作者是冷劲松教授，第一作者是哈尔滨工业大学的关清华博士。研制的轴向、弯曲和螺旋气动人工肌肉具有良好的适应性、灵活性和可设计性，可广泛应用于运动辅助外骨骼、可穿戴设备、生物医学机器人、柔性分类机器人、搜索机器人等。

参考文献:

秦华关、、严巨流、韦雷雷、冷劲松*。(2020年)。受象鼻启发的新型弯曲和螺旋伸展/收缩气动人工肌肉。软机器人学

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