MIT的黑科技“香蕉”软体机器人，给橡胶管穿上导电毛衣拥有触觉！-技术圈

大数据文摘授权转载自机器人大讲堂

给橡胶管穿上黄色毛衣，它就能变成一只神奇的外骨骼手套：

看起来像不像一串香蕉，这是来自MIT的黑科技“香蕉”，具有传感功能，可以自动控制“力道”。

单根“香蕉”还可以帮助手肘、膝盖恢复功能：

麻省理工学院（MIT）计算机科学和人工智能实验室 (CSAIL)团队开发的这款软体机器人，名为“PneuAct”，由气动驱动，灵活性超强，不仅速度快、数字化，还能实现触觉感知！

玩法众多，摇身一变就成了四足机器人：

想怎么玩，就看你脑洞够不够大！

织一件“导电”毛衣，有触觉还不怕水

“香蕉”身上的黄色毛衣是腈纶线和一种特定的导电纱线编织而成，当注入气压时，编织物可以限制硅胶管的膨胀，从而让机器人按照预定的方式变形。

这种导电纱线使机器人具有一种内置的触摸感，包含两种传感方式：电阻压力传感和电容感应；当香蕉手指抓握物体时，电阻压力传感器能感应到物体上施加了多少力、抓取是否成功。

电容感应可以让机器人感受到人类的触摸：

气动控制系统包含16 个单独的阀门，当“香蕉”感受到外界刺激，系统通过命令指定的目标压力序列来泵入空气。每根手指都可以通过气动阀系统单独处理，实现各种手部姿势，并抓取具有不同形状、纹理和重量的物体。

外骨骼手套可供人类佩戴以补充手指肌肉运动，最大限度地减少完成任务和动作所需的肌肉活动量，对于那些手指受伤、行动不便或其他创伤的人来说，这具有很大的潜力。

香蕉还可充当四足机器人的腿，每条腿由三个致动器组成，可以前后反向弯曲，还可以垂直向上转动：

“香蕉”的耐用性也是杠杠的，不用担心断线或者破损，而且不怕水，在极限气压下进行了100次的充气/放气测试，还用温水洗涤再烘干，都没有对机器人的性能产生影响。

洗涤烘干后的传感器幅度响应

交互式设计系统，一键解决软体驱动器制造难题

让橡胶管、“毛衣”和气体驱动完美的配合起来，其实不是件容易的事儿。

针织物限制硅胶管膨胀，这个原理很简单，但不同的编织方式产生的效果截然不同，如何快速有效的构建合适的编织方法一直是该领域的难题。

CSAIL团队构建了一种集成了传感功能的交互式设计系统，能够快速设计并预览充气后的变形结果，还能够自由指定弹性缝线、压力传感器和俘获传感器的位置，再将设计转换为工业针织机的代码指令，直接进行编织制造。

“我们只需在软件中指定针脚和传感器的设计模式，就可以对机器人的运动方式进行编程，然后就可以在打印前进行模拟”， CSAIL团队表示，“纺织毛衣由针织机制造，可以固定在一个廉价的、现成的橡胶硅胶管上，以完成执行器。”

该文章发表在2022 ACM CHI（计算系统人类因素会议）中，是人机交互领域最重要的国际会议，标题为“Digital Fabrication of Pneumatic Actuators with Integrated Sensing by Machine Knitting”。

目前该系统仅限于管形执行器的自动设计与制造，因为所使用的V 型床针织机只能沿一个特定方向进行编织，这限制了机器人的自由度，后续，研究人员计划进一步探索不同形状的执行器，以避免受到单一结构的限制。

另外，他们还将扩展该系统以结合任务驱动、基于优化的设计，用户可以指定目标姿势和可以自动合成的最佳编织图案。

点「在看」的人都变好看了哦！