虽然软机器人在应用中持有不良的应用程序,但在可穿戴的外骨骼中,技术人员通常被电子设备归还,而UC Riverside的教授和机器人说。

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。

为了释放软机器,增加他们的整体使用,格罗弗和他的团队希望用更轻的选择来换取电子产品:空气

“如果我们可以用空气供电的硬件替换这种电子控制硬件,整个机器人都变得更简单,更便宜,更安全,因为它都在相同的电源:空中电源,”格罗弗告诉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?

使用围绕气动逻辑构建的机器,它是空气,而不是电力,流过电路或通道。气动阀控制气流,以及所产生的分子移动朝向致动器提供力和动力。

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》。(查看下面的视频。)

为了获得曲调,大学的格罗弗和同事通过用微流体阀门更换电子晶体管来制作气动RAM芯片。即使与空气供应管线断开,阀门仍然抵靠压差密封,从而从空气供应管线断开,产生用作存储器的陷阱压力差,并维持机器人致动器的“真/假”或“开/关”状态。

演示,以标题为“用于控制软机器人的气动随机存取存储器,“国家科学基金会支持,由生物工程博士生学生Shane Hoang,Grover,计算机科学教授菲利普斯和机械工程教授Konydis教授。

在修改微流体阀门以处理较大的空气流速后,该团队生产了一个能够控制更大且更快的软机器的8位气动RAM芯片,并将其纳入一对3D印刷的橡胶手中。气动RAM使用大气压力空气来表示“0”或“假”值,以及真空以表示“1”或“真实”值。

当连接到大气压时,柔软,钢琴播放机器人手指延伸,并在连接到真空时收缩。

除了简单的音乐之外,UC Riverside系统可用于操作其他机器人,没有电子设备,只有电池供电的泵,可以创建真空。

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。

他们说,使用这种技术的机器人对于人类或周围的微妙使用,他们说,例如用于电机损伤的婴儿的可穿戴设备。

格罗弗教授对空中能力寄予厚望。阅读我们的简短问答yabovip16.com下面了解更多。

yabovip16.com:为什么“空中计算机记忆”如此重要的成就?

威廉格罗弗教授:嗯,它不是一切 - 我不认为我不会随时在空中电脑上写电子邮件!但对于一些应用,用空气供电的硬件替换电子计算硬件会产生很多意义。

软机器人是这个的一个很好的例子。许多研究人员为各种令人兴奋和重要的应用开发了空气供电的软机器人,但这些软机器人没有变得非常普遍。这是目前用于控制这些机器人的电子硬件的一个重要原因。

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。我认为这可以是最终将软机器人技术进入我们日常生活的游戏。

yabovip16.com:您为这种空调机器人提供了哪种应用程序?

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:在这项工作中,你接下来是什么?

威廉格罗弗教授:我们在一个生物工程部门,所以我们总是对我们的技术的生物医学应用感兴趣。我们正在寻找一些常见的医疗工具,并通过空气控制而不是计算机和电子设备更好地看到它们。如果他们可以,这可能会使这些医疗工具更适合在世界上较较差的电力中使用。

你怎么认为?分享您的问题和评论。