馬里蘭大學的一個研究團隊剛剛在期刊《科學進展》 上介紹了他們新開發(fā)的氣動軟體機械手，該機械手足夠靈活，可以玩《超級馬力歐兄弟》。與機械上更復雜的機械手解決方案相比，這種新型氣動手要簡單得多。由于傳統(tǒng)的電子操縱器必須在每個手指上分布單獨的控制電路，因此整個裝置相對笨重、耗能、笨重且成本高昂。

（來自：UMD）

考慮到這一點，由馬里蘭大學助理教授Ryan D. Sochol 領導的研究小組著手開發(fā)一種結構不太復雜但仍然高效實用的替代方案。

最終結果是3D 打印的三指軟機械手，如上圖所示。通過響應氣壓的變化，可以輕松地單獨移動每個手指。

研究插圖- 1：PolyJet 3D 打印添加劑和完全集成的流體電路

單獨的壓縮機可以像機器人一樣通過橡膠軟管泵送空氣。軟管的指端是三個非電氣部件，稱為“流體晶體管”。

這些晶體管中的每一個都經(jīng)過專門設計，可以根據(jù)需要打開，并允許空氣根據(jù)低、中、高氣壓水平流入相應的機械手指。

研究圖- 2：電路元件的工作原理和結果

當空氣流入時，機械手指收縮并指向下方。這樣，通過改變泵入指尖的氣壓，可以選擇性地激活任何手指。如果氣流完全被阻擋，所有手指都會抬起到中間位置。

從演示來看，研究團隊能夠讓機械手指按壓原任天堂游戲機的手柄，成功通關《超級馬力歐兄弟》視頻游戲的第一關。

研究圖-3：基于恒流軟機器人龜?shù)墓ぷ餮菔?

展望未來，研究人員希望將這項技術應用于可定制的假肢、手術器械和康復設備，并決定向其他感興趣的研究小組開放3D 打印設計文件。

研究圖-4：基于正弦輸入的工作演示

Sochol 表示，他們希望這種開源3D 打印策略將有助于擴大具有集成流體電路的軟機器人的可用性。

研究圖- 5：基于非周期流體輸入的預編程軟機械臂演示

感興趣的朋友可以前往《Science Advances》查看全文。原標題為《Fully 3D-printed soft robots with integrated fluidic circuitry》。