科学家们已经制作了一个3D打印的机器人手,它可以在钢琴上演奏简单的曲调,包括铃声。
机器人手通过移动手腕在钢琴上播放简单的音乐短语。
科学家们表示,机器人在它可以发挥的作用方面受到限制,但揭示了人手的机械结构复杂程度以及复制的难度中国机械网okmao.com。
机器人手是通过3D打印柔软和刚性材料制成的,以复制人手中的所有骨骼和韧带 - 而不是肌肉或肌腱。
负责该项目的剑桥研究人员表示,与人类手相比,机器人的运动受到限制,但对于它仍具备的广泛范围感到惊讶。
使用“被动”运动 - 手指不能独立移动 - 机器人能够模仿不同风格的钢琴演奏。
研究第一作者乔斯休斯在剑桥大学工程系攻读博士学位时表示:'我们可以利用被动来实现机器人的广泛运动:例如,散步,游泳或飞行。
“智能机械设计使我们能够以最小的控制成本实现最大范围的运动:我们希望看到机械师能够获得多少运动。”
研究人员编写了机器人编程,通过手腕的运动实现了一些短片(断奏)或平滑(连音)音符。
休斯女士说:“这只是目前的基础,但即使采用这种单一动作,我们仍然可以获得相当复杂和微妙的行为。”
在机器人中重新塑造人手的所有灵活性和适应性是一项巨大的研究挑战。
今天的大多数高级机器人都无法完成小孩子可以轻松完成的操作任务。
研究负责人Fumiya Iida博士说:“这个项目的基本动机是了解具体的智能,即机械体中的智能。
“我们的身体由智能机械设计组成,如骨骼,韧带和皮肤,即使没有主动的大脑控制,也能帮助我们智能地行动。
“通过使用最先进的3D打印技术打印人类柔软的手,我们现在能够探索物理设计的重要性,与主动控制隔离,这对人类钢琴演奏者来说是不可能的。大脑不能像我们的机器人一样“关闭”。
发表在“科学机器人”杂志上的研究结果可以帮助设计能够以最少的能量使用进行更自然运动的机器人。
尽管机器人手的局限性,研究人员表示他们的方法将推动对骨骼动力学基本原理的进一步研究,以实现复杂的运动任务,以及学习被动运动系统的局限性。
Iida博士说:'这种机械设计方法可以改变我们构建机器人的方式。
“制造方法使我们能够以高度可扩展的方式设计机械智能结构。”
休斯女士补充说:“我们可以扩展这项研究,以研究如何实现更复杂的操作任务:开发可以执行医疗程序或处理易碎物体的机器人。
'这种方法还减少了控制手所需的机器学习量; 通过开发内置智能的机械系统,它使机器人更容易学习控制。