創想三維:3D打印機為連續軟體機器人提升1.3千克重量
http://www.wandqa.cn2019年04月30日 10:54教育裝備網
日常生活中我們一提起機器人,就會聯想到一些擬人化機器人,如C-3PO機器人、杰森斯機器人和女仆Rosie機器人等。但機器人并不總是以仿造人類的形式出現,以連續型機器人為例,他們在航空航天、機器人手術和炸彈處理方面同樣也為人類做出過重大貢獻。
C-3PO機器人
以下這些細長機器也稱為蛇形機器人,它可以把身體彎曲成光滑的曲線。
連續體節段,每對椎骨之間有一個柔軟的“鉸鏈”,可提高扭轉剛度
這些章魚式手臂通常通過電纜移動,所述電纜從肢體的基部產生力,然后將其傳遞到整個臂的不同附接點。這為機器人提供了移動和扭轉所需的移動性和扭矩。所有這一切都由電動機執行器提供動力,當然它也可以控制蛇形機器人的高度。
這些蛇形機器人面臨的一個挑戰是執行器位于彎曲部分的設計。以犧牲強度和速度為代價提供靈活性和扭轉。想要開發出更堅固的機器人,機器人的剛性問題是研究人員必須要解決的問題。而使用精密工程解決這個問題的成本又很高昂,所以利茲大學的一組研究人員希望通過3D打印機來減輕這種影響。
利茲隊的設計:
用于測試段設計的電機,線軸和互鎖椎骨布置
在最近的一項研究中,研究人員的目標是創建一個具有廣泛實用性的3D打印連續體機器人片段。為了提供更強的抗扭剛度,他們選擇沿著連續的柔性骨架(如標準蛇形機器人)使用等間距的“椎骨”段。這些節段有助于引導移動臂的四個肌腱,同樣也可以彼此互鎖以產生剛性。
借助3D打印機,可以快速打印不同版本設計的迭代。用多材料3D打印機預先組裝打印每個椎骨段。Tango +材料包括柔軟,柔韌的骨架和更加堅硬的維羅材料,這些材料構成了椎骨本身。實際上,設計還有一個集中的孔可以提供吸力。
力量測試:
分段測試安裝,增加的重量被添加到尖端。
該團隊決定采用兩種設計來測試提升能力。為了測試臂的各個部分,每個部分都水平安裝在所述鉆機上。測試從兩個不同的起始位置開始:一個完全垂直,激活一個臂的電機; 另一個垂直旋轉45度,激活兩個電機。
該測試從該段的最低運動極限開始,重量垂直提升盡可能高。令人興奮的是,該團隊的V 1.2設計使兩個電機都能夠承載1300g(1.3kg / 2.86lbs)的最大有效載荷。對于此配置,最大有效負載下的平均速度為每秒10度。同樣,互鎖椎骨設計的性能也令人鼓舞,因為它在負載下可預測地執行。
四種不同節段配置的扭轉提升測試結果
雖然與傳統制造的工業機器人相比,1.3千克可能看起來微不足道,但這可能是使用3D打印機最優越的第一步。為了達到這一點,利茲團隊正在尋求將這些個別細分市場聯系起來,使其更加干練。
來源:創想三維 https://www.cxsw3d.com/
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責任編輯:董曉娟
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