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更轻更紧凑的“第三只手”!长度为真人手臂2.5倍,可帮助完成日常多种任务

发布日期:2021-10-15     点击量:

想拥有一款轻便可折叠的“第三只手”机械臂吗?

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可以帮助你完成各种任务。做饭倒不出手?“第三只手”来帮忙!

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等你不需要它的时候,还能“识趣”地折叠起来。

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这么懂事的“第三只手”机械臂叫做“AugLimb”,是东京大学和日本先进科学技术研究所的研究人员开发的。目前,增强型四肢已经越来越普遍,这种设备可以增强人体机能,对人类的功能和能力进行扩展、补充、替代或增强。

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大多数可穿戴机械手臂都是被安装在上半身,例如上肢、腰部或肩部。虽然一些机械手臂取得了不错的成果,但它们通常很笨重,占用空间大,而且佩戴时也会让用户感到不舒服。

与其他机械手臂相比,“AugLimb”折叠后的体积小,重量轻,不影响佩戴者的日常活动,可以长时间佩戴,在伸展时机械臂长度是人类前臂的2.5倍,它可以支持人类完成各种任务,例如抓住较远的物品,烹饪或清洁。

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轻巧紧凑,灵活折叠

AugLimb 的灵巧性归功于其7个自由度和1个可扩展的抓手,可以使用普通的 3D 打印机和电机轻松制造。整个关节包括肩膀、肘部、手腕和握持器部分。肩关节和手腕部分分别有旋转和扭转关节。夹具部分包括一个可伸缩机构的单元、伸缩接头和夹持器。

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它虽然不能举起太多重量,但胜在轻巧紧凑,佩戴舒适,仅重640g,可附着在佩戴者的二头肌上,当你需要它的时候,AugLimb 会展开至男性成年前臂长度的2.5倍左右,可以拿到比手臂更远的物品,不需要的时候它会乖乖地折叠起来。

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一个Arduino板用来驱动AugLimb的各种电机,包括两个肩部伺服器、一个肘部伺服器、两个腕部伺服器、一个剪式伸展电机和两个夹持器伺服器,直流电机可以增加扭矩力。

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目前,AugLimb还只是一款原型机,由人工手动控制,但研究人员经在开发具有更先进自主控制系统的新版本,以使设备更加独立、有效和响应用户命令。

未来将引入肌电控制

作为“第三只手”,AugLimb的轻便与紧凑大大改善了佩戴者的体验,与现有的机器人肢体相比,它虽然不能砸墙搬重物,但却更适合日常中的任务,任何人都可以“享受”它,同时从拥有“第三只手”所带来的增强的身体能力中获益,并长时间使用。

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“它可以被执行外科手术的医生、建筑工人和其他每天完成手动任务的专业人员使用,我们相信在不久的将来,AugLimb 会像智能手表一样受欢迎,因为从老人到小孩,所以人都可以舒适地佩戴一整天”,这篇研究的第一作者谢浩然教授表示。

尽管机械臂还处于原型阶段,但研究团队计划继续对其进行测试并改进其功能,探索利用生物信息控制机械臂方法,例如来自肌肉的肌电图 (EMG) 信号或检测脑电波的脑电图(EEG)技术,还计划使用深度学习来改进对这些信号的实时分析。

参考链接:

AugLimb: Compact Robotic Limb for Human Augmentation

更轻更紧凑的“第三只手”!长度为真人手臂2.5倍,可帮助完成日常多种任务-机器人大讲堂


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