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哈佛大学推出新款MEMS微型机器人MilliDelta

来源:机器人网 | 发表日期:2018-03-24
简介:据麦姆斯咨询报道,哈佛大学过去开发的机器人Delta手臂通常用在组装生产线,其速度和灵巧度决定了工作空间需要足够大,如今哈佛大学的工程师已经开发出这款通用型机器人的世界最小版本,取名为“MilliDelta”。顾名思义,这款新型机器人的操作级别为毫米级,可以在精细拾取、包装、制造甚至外科手术方面提供帮助。

据麦姆斯咨询报道,哈佛大学过去开发的机器人Delta手臂通常用在组装生产线,其速度和灵巧度决定了工作空间需要足够大,如今哈佛大学的工程师已经开发出这款通用型机器人的世界最小版本,取名为“MilliDelta”。顾名思义,这款新型机器人的操作级别为毫米级,可以在精细拾取、包装、制造甚至外科手术方面提供帮助。

哈佛大学推出新款MEMS微型机器人MilliDelta
MilliDelta是一款微型机器人手臂,可以用于精细拾取、包装、制造甚至外科手术(来源:哈佛大学Wyss研究所)

2011年,哈佛大学Wyss研究所的团队开发了用于微型机器人的扁平制造技术,他们称之为弹出式微机电系统(pop-up MEMS)制造技术。在过去的几年中,研究人员把想法变成行动,推出了自组装爬行机器人和轻巧的飞行机器人RoboBee。MilliDelta是该项技术的最新最小的创作,是团队直至目前快速迭代设计的最终版本。

Wyss团队的首席工程师Robert Wood谈到:“物理学的尺度效应告诉我们,减小Delta机器人的尺寸会增加其速度和加速度,pop-up MEMS制造技术具有使用任何材料或组合材料的能力,似乎是解决这个问题的理想方式。”

MilliDelta采用复合材料层合板结构的弯曲关节,可以跟全尺寸Delta机器人一样灵活。不同的是,Delta的测量为15 x 15 x 20 mm(0.6 x 0.6 x 0.8英寸);显然,MilliDelta可以在7立方毫米的工作空间区里进行精度高达5微米的操作。

“有组装模具的帮助下,这种层合板结构可以精确地折叠成毫米尺度的Delta机器人,”该项研究的第一作者Hayley McClintock如此描述这款机器人,“MilliDelta还利用压电MEMS执行器,允许的运动频率比其他现有Delta机器人高出15到20倍。”

如此小的机器人可不是仅仅为了引发好奇心。MilliDelta可以模仿家族里尺寸更大的兄弟姐妹,在拾取和包装微小物体等应用发挥作用,如作为研究实验室的电子元件或细胞,或微观手术的手臂。微型机器人进行了第一次实验,测试出其可以消除人类手部的震颤。

该项研究的共同第一作者Fatma Zeynep Temel谈论到:“我们首先拿一个个牙签尖在周围划定范围,并绘制其行径路线,计算后输入给MilliDelta机器人,MilliDelta完全能匹配和取代他们。”

这项研究已经发布于期刊《Science Robotics》。

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