能够高效、准确和精确地完成任务的软机器人可以有许多有价值的应用。例如，可以将它们引入医疗环境，帮助医生进行复杂的外科手术，或在康复期间帮助老年人和弱势患者。
软机器人更灵活，变形更大。这可以提高灵活性（即完成任务时更好的手动技能），并减少有效载荷（即机器人承载负载的能力），因为它们可以产生比刚性机器人系统更小的力
新加坡国立大学和北京交通大学的研究人员最近开发了一种新型杆驱动软机器人（RDSR），通过推拉动作进行操作。该机器人发表在《IEEE机器人技术与自动化快报》上的一篇论文中，结合了研究小组成员先前创建的两个机器人系统的机制。
开展这项研究的研究人员之一塞西莉亚·拉斯基（Cecilia Laschi）告诉TechXplore：“在灵活性、准确性和有效载荷方面的良好平衡性能在软机器人应用中可能具有巨大潜力。”。“许多研究都集中在这一领域，一些工作和以前的成就启发了我们。例如，在《材料科学与工程》上发表的一项开创性研究中，我们开发了一种受章鱼启发的软机器人，由纵向和横向肌腱驱动，类似于章鱼的肌肉。”
拉斯基和她的同事在意大利圣安娜斯库拉高级生物机器人研究所（Scoula Superiore Sant'Anna）创造的前一个机器人可以通过拉长、缩短和弯曲其触手来模仿章鱼的移动方式。他们新开发的系统在完成密闭空间的任务方面尤其有希望，例如清洁或探索、进入深腔和干预人体内部。
另一位参与该研究的研究员王培一解释说：“启发我们最近工作的第二项研究是我的研究团队开发了一种基于推拉柔性杆的连续机器人。”。“通过结合我们的章鱼启发系统的纯柔体和王的机器人的杆驱动臂，我们的新机器人旨在实现运动精度、工作空间、自由度、刚度和主动输出力的平衡性能。”
Laschi、Wang和他们的同事创造的新机器人由一个硅软体、一个刚性底座、端盘和三个硅管组成，每个硅管上都装有一根柔性镍钛合金杆。集成在底座和端盘之间的硅体非常柔软、灵活，因此很容易拉长、缩短和弯曲。
“我们系统中的每一根柔性杆都可以在推拉方向上进行控制，这与只有拉拽作用的钢筋束不同，”王说。“然后，通过三根推拉杆的协调控制，杆驱动软机器人（RDSR）可以实现任意方向的多个运动（多个自由度）。”
研究人员在一系列测试中评估了他们的RDSR，并将其性能与硅树脂肌腱驱动的软机器人（TDSR）进行了比较。他们发现他们的新机器人系统更硬，可以在更宽的工作空间内工作（从2.6倍大到5.2倍大）。
与TDSR相比，他们也比较了它，他们的机器人可以主动将垂直推力施加到斜面上，还可以完成涉及物体操纵的任务。总之，所有这些发现表明，新机器人可以更有效地完成需要在更大空间内拾取和放置物体的任务，并且具有更高的精度。
“双向推拉驱动获得的运动是原始的，”拉斯基说。“它使软机器人具有更精确的控制。我们工作的一个显著意义是，它有可能在灵活性、准确性和有效载荷方面实现平衡性能。”
在未来，这组研究人员创建的新RDSR系统可以帮助更高效、更可靠地处理复杂任务，实现更高的精度。在接下来的研究中，Laschi和她的同事希望测试机器人在生物医学应用中的有效性，包括手术、康复和老年护理。
“我们还计划在其他方面改进我们创造的软臂，这些方面与它的设计和力学无关，但与它的运动控制有关，”拉斯基补充道。“添加和建模分布式本体感觉，即手臂自身姿势的感知，是一个需要解决的挑战，也是一个用于检测接触力的强大传感系统。”
漏 2022科学X网络
