劍橋大學研發機器人手可以通過搖動和滾動手腕來彈奏簡單的音樂
對於機器人專家來說,模仿人手的複雜運動並非易事。除了多個骨骼和關節外,還有肌腱,韌帶,肌肉,神經等,可以嘗試搭配。劍橋大學的研究人員已經著眼於簡化設計並減少控制機器人手所需的編程,並開發了一種鋼琴演奏的軟骨架機器人。
機器人手在Stratasys Connex 5000 3D打印機上使用柔軟和剛性材料進行3D打印,這些材料基本上複製了人手的骨骼和韌帶,並在腕部附著到UR5機器人手臂,允許使用Python API精確控制骨骼手。手指沒有任何執行器或液壓裝置,所以不能自行移動,但是通過在手腕上扭動手,研究人員設法獲得數字來挑選鋼琴鍵盤上的按鍵並彈出簡單的曲調。由於3D打印,研究人員能夠改變骨骼之間韌帶的剛度,從而實現遊戲和運動的靈活性。
項目負責人Fumiya Iida博士說:“我們的身體由智能機械設計組成,如骨骼,韌帶和皮膚,即使沒有主動的腦控制,也能幫助我們智能地行動。通過使用最先進的3D打印技術打印人類柔軟的手,我們現在能夠探索物理設計的重要性。 科學家研究了單指敲擊,拇指運動等行為。四個單指用於第一系列實驗,其中觀察到不同的控制參數。拇指運動實驗涉及設計機器人的拇指和食指,旨在復制人類在鋼琴鍵盤上順序移動的行為。
研究人員表示,他們可以利用被動設計來實現機器人的各種移動。智能機械設計使我們能夠以最小的控製成本實現最大範圍的運動。目前有許多更先進的機器人手的例子,但研究人員說它可能導致機器人的設計能夠獲得更自然的運動,同時減少能源使用。