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活久見!撿幾根樹枝就能做機器人…會走路能抓握,未來還可應用於醫療復健

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2023-04-16 09:04:021429瀏覽

如果讓你用手邊的東西做一個機器人,你能想到什麼?

樹枝行不行?當然沒問題。

漂亮國的一個博士小哥隨便撿幾支樹枝,做成了一個會走路又會抓握的機器人,也許這就是科(shou )學(yi)家(ren)的最高境界吧。

這個機器人人如其名,叫做StickBot,看起來真的很粗糙,誰能想到它竟然還能透過APP來控制運動!

除了樹枝外,它由電路、致動器、微控制器和馬達驅動器組成,共有兩種模式:在「爬行模式」中,樹枝是機器人的腿,可以旋轉著向前爬行:

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#在「抓握模式」下,樹枝又成為了手臂,搖桿連接到一側的控制器板上以形成鉸鏈接頭,同時通過其自由端移動以牢牢地抓握住杯子,當感受到有人要取走杯子時,它會自動鬆開手臂。

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這個機器人的設計者是賓州大學的博士生Devin Carroll,根據他的說法,「這是一種模組化機器人,你可以把一堆樹枝裝成不同配置的各種結構。」

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這位小哥的奇思妙想還不止於此,除了樹枝機器人外,他還製作過一個完全由冰塊製成的機器人IceBot,還在2020年獲得了金氏世界紀錄。

IceBot有著長方形的身體和兩個大輪子,看起來像是一輛怪物卡車和手推車的混合體。

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為什麼要做這樣的機器人?

多數機器人的設計是一個非常繁瑣的過程,在開始之前,設計者必須清楚機器人能做哪些事情、以及如何做到;之後,設計者才開始建立機器人原型,發現設計中的所有問題,提出一些與眾不同的改進方案以實現更好的性能,並在時間和金錢耗盡之前重複這個過程。

而樹枝機器人則完全不同,它不是一個靜態的、單一的發明,而是一個想法,一個可以以多種方式重新配置的靈活系統。

作為模組化機器人,StickBot 的元件可以根據需要添加、調整和丟棄,它具有強大的重用性、靈活性,同時保持非常低的成本。

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對於一個簡單的模型,StickBot 的總建置成本不到100 美元,其中一些元件(如執行器和馬達驅動器)是機器人功能不可或缺的一部分。

而其他元件可以根據正在執行的任務和手邊的材質進行更換。例如,Carroll小哥正在探索使用熱膠和膠帶代替捆綁機器人的繩子。

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Carroll 的導師 Mark Yim 在賓州大學工作了 17 年,現任通用機器人、自動化、感測和感知(GRASP) 實驗室主任。 Yim 表示:「模組化機器人的高度多功能性為該技術的發展提供了很大的潛力,其中一個迭代是自配置機器人。」

# #「人類很擅長適應不同的環境,天冷了,你就穿上外套。機器人也可以做到這一點,如果機器人可以改變它們的形狀,做不同的事情……它會給你更多的可能性。」

即時創造,也能應用於醫療復健

StickBot的一種未來應用是全球醫療保健中的復健設置,可以作為義肢或用於復健治療。

設計者發出疑問:那些昂貴的高階醫療程序,病患在每種情況下都能負擔得起嗎?一旦某高科技設備壞了,修復起來該有多難? ##################賓州大學醫學院復健副教授Michelle J. Johnson 同意了這個看法,她認為StickBot 系統還有可能用作社交、治療、義肢或輔助機器人,或用於支持即時的功能需求、幫助患者進行物理治療運動等。 ##################「我們做了兩件事」設計者Carroll說:「第一,我們降低了機器人的材料成本;第二,我們可以在不減少操作功能的情況下降低複雜性。擁有做更多事情的靈活性意味著你可以幫助更多的人。如果你能讓它變得便宜,那就更好了。」###### ###

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