加州大学河滨分校(UC Riverside)的教授、机器人专家威廉·格罗弗(William Grover)说,虽然软机器人在从搜救到可穿戴外骨骼等各种应用领域都有希望,但这些技术往往受到电子设备的阻碍。

机器人由占用空间:阀门,电路和电池的电力密集型部件控制。

要释放的软机器人和提高他们的整体使用,格罗弗和他的团队想换出用打火机选项电子:空气

“如果我们能够取代空气动力硬件此电子控制硬件,整个机器人变得更简单,更便宜,更安全,因为它在相同的功率所有运行:空中力量,”格罗弗说yabovip16.com在下面的问答中。“我认为这将改变游戏规则,最终让软机器人技术进入我们的日常生活。”

UC Riverside团队开发了计算机内存,由空气运行。

什么是气动逻辑?

周围气动逻辑内置一台机器,它是空气,而不是电力,流过电路或信道。气动阀控制气流,和分子的朝向的致动器提供的力和功率所得到的运动。

空气压力代表“ON / OFF”或“真假”逻辑状态,可在现代计算机中触发或停止电气电荷。

气动逻辑在20世纪早期的各种产品中,从恒温器到自行钢琴。

事实上,UC Riverside研究人员使用了气动随机存取存储器或RAM,让机器人制作一些音乐。

机器人音乐和其他应用程序

通过改变RAM芯片通道内的气压和真空的组合,研究人员能够让机器人在钢琴上演奏音符、和弦,甚至整首歌——《玛丽有只小羊羔》。(看下面的视频。)

为了让音乐去,格罗弗和他的同事在大学通过与微流体阀更换电子晶体管制成的气动RAM芯片。该阀保持抵靠压差密封的,从空气供给管线断开即使当产生困压差该功能如记忆和保持“真/假”或“开/关”机器人的致动器的状态。

演示,以标题为“用于控制机器人柔和的气动随机存取存储器”是由美国国家科学基金会和通过生物工程博士生巴蒂尔晃,格罗弗,计算机科学教授菲利普轻灵和机械工程学教授康斯坦丁Karydis领导的支持。

修改所述微流体阀,以处理更大的空气流率之后,将产生的团队能够控制更大,更快的移动的软机器人8位气动RAM芯片,并将其并入到对三维打印橡胶手。气动RAM使用常压空气以表示“0”或“假”值,并在真空来表示一个“1”或“真”值。

软,当连接到大气压力和收缩时连接到真空钢琴演奏机器人手指延伸。

除了简单的音乐,在加州大学河滨分校系统可用于操作其他机器人,没有电子,只有一个电池供电的泵产生真空。

根据研究人员的说法,选项是一个更安全的。没有积极的压力在系统中的任何地方 - 只有正常大气压空气压力 - 没有意外的过度压力和机器人的剧目或其控制系统的风险。

采用这种技术的机器人将是上或周围人的细腻使用特别安全的,他们说,如与运动障碍的婴幼儿可穿戴式设备。

格罗弗教授对空中力量寄予厚望。请阅读我们的短Q&A与yabovip16.com下面了解更多信息。

yabovip16.com:为什么是“以空气为动力的计算机内存”这么重要的成就是什么?

威廉格罗弗教授:嗯,这是不是一切 - 我不认为我会在空气动力计算机上的任何时间很快被写电子邮件!但对于一些应用,具有空气动力的硬件更换电子计算机硬件,使有很大的意义。

软机器人是一个很好的例子。研究人员很多已经开发出以空气为动力的机器人软各类精彩和重要的应用,但这些软机器人都不会成为非常普遍。一个大原因是目前用来控制这些机器人的电子硬件。

Even though these air-powered robots might be inexpensive to build and safer to use around people and in extreme environments, they’re often controlled by the same expensive, power-hungry, and bulky electronic valves, circuits, batteries, and other hardware that’s used in “normal” robotics. This electronic hardware holds soft robots back; it keeps them from being used in a lot of important applications.

如果我们可以用空气供电的硬件替换这款电子控制硬件,整个机器人变得更简单,更便宜,更安全,因为它都在相同的电源,空气电力上运行。我认为这可能是一个改变游戏规则在最后得到的软机器人技术应用到我们日常的日常生活。

yabovip16.com:你设想什么样的应用对于这种空气控制的机器人吗?

威廉格罗弗教授:研究人员历史悠久,为各种应用提出空气软机器人,我认为我们的技术有可能使所有这些应用程序更加可行。当然,医疗保健是软机器人的一个很好的应用领域 - 以“大英雄六”思想Baymax - 也可以穿戴软野外屏幕,可以帮助人们努力控制他们自己的运动。我认为我们的技术可以使那些软的医疗保健器件更便宜,更轻,更安全,更用户友好。

另一个有趣的应用领域是危险环境:诸如化工厂或采矿设施等地方,电子机器人可能会产生火花并导致爆炸或火灾。空气供电和空气控制的机器人在这样的地方将是更安全的。

yabovip16.com:与试验和真正的电子产品相比,控制机器人的风险或缺点是什么?

威廉格罗弗教授空气驱动的计算机总是比电子计算机慢,因为从根本上说,空气的流动要比电力慢得多。但对于很多不需要超高速运动的机器人应用,我认为空气动力计算机仍然足够快。而且,现在我们的气动RAM是在真空(空气压力低于大气压力)下运行的,所以这就限制了受控机器人的强度——我们被限制在一个大气压下。但我们目前正在研究气动RAM的版本,可以控制更高的压力,用于控制更强大的机器人。

yabovip16.com:下一步是什么对你来说,这个工作?

威廉格罗弗教授:我们正处在一个生物工程系,所以我们在我们的高科技生物医学应用总是很感兴趣。我们正在寻找一些常见的医疗工具,看他们是否能使用更好的空气动力控制,而不是电脑和电子产品制造。如果可以的话,这可能使这些医疗工具更适合在世界上的贫穷地区使用不可靠的电力。

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