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再见!捡几根树枝就可以做一个机器人……可以走路抓东西,以后还可以用在医疗康复上

时间:2023-03-13 19:26:23 科技观察

如果让你用手边的东西做一个机器人,什么你会想到吗?分支机构会工作吗?完全没有问题。一个在美丽乡村当医生的小哥哥,随手捡了几根树枝,做了一个会走路会抓东西的机器人。也许这就是科学(shou)学习(yi)和家(ren)的最高境界。顾名思义,这款机器人叫做StickBot。看起来真的很粗糙。谁能想到它可以通过APP控制运动!除了分支之外,它还包括电路、执行器、微控制器和电机驱动器。有两种模式:在“爬行模式”下,树枝是机器人的腿,可以旋转并向前爬行:在“抓握模式”下,树枝又变成了手臂,摇杆连接到控制板上一侧形成一个铰链关节,同时通过它的自由端移动,牢牢抓住杯子,当它感觉到有人要拿走它时,它的手臂会自动松开。这个机器人的设计者是宾夕法尼亚大学的博士生德文卡罗尔。据他介绍,“这是一个模块化机器人。你可以将一堆树枝放入不同配置的各种结构中。”司淼的想法不止于此。除了树枝机器人,他还制作了一个完全由冰制成的机器人IceBot,并在2020年获得了吉尼斯世界纪录。IceBot长方形的身体和两个大轮子,看起来像是怪物卡车和手推车的混合体。为什么要做这样的机器人?大多数机器人的设计是一个非常繁琐的过程。在开始之前,设计者必须知道机器人能做什么以及如何去做;之后,设计者开始构建机器人原型,发现设计中存在的所有问题,并提出相关问题。进行不同的改进以获得更好的性能,并在时间和金钱用完之前重复该过程。分支机器人就完全不同了。它不是一个静态的、单一的发明,而是一个想法,一个可以以多种方式重新配置的灵活系统。作为模块化机器人,StickBot的组件可以根据需要添加、调整和丢弃,具有很强的可重用性、灵活性,同时保持非常低的成本。StickBot的简单模型的总构建成本不到100美元,并且一些组件(例如执行器和电机驱动器)是机器人功能不可或缺的一部分。而其他组件可以根据正在执行的任务和手头的材料进行更换。例如,卡罗尔正在探索使用热胶和胶带代替捆绑机器人的绳子。Carroll的导师MarkYim已经在宾夕法尼亚大学工作了17年,目前是通用机器人、自动化、传感和感知(GRASP)实验室的主任。“模块化机器人的高度多功能性为这项技术的发展提供了很大的潜力,其中一个迭代是自配置机器人,”Yim说。“人类很擅长适应不同的环境,天冷的时候,你就穿上外套。机器人也可以,如果机器人能改变自己的形状,做不同的事情……就会给你更多的可能性。”InstantCreation,也是StickBot在医疗康复中的未来应用,是全球医疗保健中的康复环境,既可以作为假肢,也可以用于康复。设计师问:患者能否负担得起那些昂贵的高端医疗程序?一件高科技设备一旦坏了,修起来有多难?宾夕法尼亚大学医学院康复学副教授MichelleJ.Johnson赞同这一观点。她认为,StickBot系统还有潜力用作社交、治疗、假肢或辅助机器人,或支持即时功能需求,帮助患者进行物理治疗锻炼等。“我们做了两件事,”设计师卡罗尔说。“第一,我们降低了机器人的材料成本,第二,我们在不降低操作能力的情况下降低了复杂性。我们可以灵活地做更多事情。”意味着你可以帮助更多的人。如果你能让它变得便宜,那就更好了。”