研究人员开发FiBa软致动器 助力软机器人发展

盖世汽车讯 据外媒报道，新加坡科技设计大学（SUTD）、新加坡国立大学（NUS）和昆士兰科技大学（QUT）的研究人员开发出创新薄膜气球（FiBa）软机器人，从而在软机器人领域取得突破性进展。该团队在设计机器人时引入新颖的制造方法，可以实现轻便、不受束缚的操作，并具有先进的仿生运动能力。

（图片来源：SUTD）

这些机器人的核心创新涉及开发FiBa模块，将横向弯曲的聚合物薄膜与三维打印的气动气球结合在一起。这种组合大大减轻了软致动器的重量，从而实现无束缚操作。作为基本构建模块，FiBa模块可用于创建能够模仿各种自然动作的软机器人。

使用FiBa模块组装的软机器人可以复制各种自然运动，包括受海龟启发的爬行、尺蠖式攀爬、蝙蝠式飞落和瓢虫式飞行。这体现了FiBa模块在多种应用中的多功能性和潜力，展示了它们在多样化的挑战性环境中运行的能力。

FiBa模块的开发解决了软机器人领域的主要挑战之一，即将机器人从电力或气动电源中解放出来。通过大幅减轻软致动器的重量，研究人员实现了泵、阀门、电池和控制板等基本组件的集成，为开发全自动软机器人铺平了道路。这一突破增强了软机器人的操作能力和潜在应用。

FiBa软机器人模仿自然运动策略的能力证明了其卓越的多功能性。这使机器人有潜力在多样化挑战性环境中工作，例如灾区、不平整地形和微妙的生物环境，而这些环境是传统刚性机器人以前无法进入的。

受益于轻量化设计，FiBa模块可以提高能源效率和操作周期，有利于进行空间探索和搜救行动。它们具有适应性和可定制性，适用于制造业、医疗保健和农业等各种行业。

研究负责人Terry Ching博士从木匠卷尺的横向曲率中汲取了灵感。他表示：“在考虑制造轻量化致动器时，我在使用木匠的卷尺时然想到了这个想法。由于横向曲率，它能够回到原来的位置，这给了我设计FiBa模块的灵感。对于设计和定制具有先进功能的轻量化、无束缚软机器人，FiBa模块提供了一种新工具。这一突破可能改变人们处理机器人设计的方式，特别是对于传统刚性机器人无法满足的挑战性环境应用。”

一项特别具有突破性的应用是开发具有自主展开翅膀能力的空中机器人，其灵感来自瓢虫的飞行机制。这项创新允许在有限空间内进行紧凑的运输和部署，然后自主展开机翼飞行。