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以柔克刚是王道:日本大学开发仿生软体机器人

  东大利用有机溶剂作为驱动器,能让仿生蝴蝶振翅。(图/翻摄自日刊工业新闻)

  谁说要有钢铁外型,才是力量的象徵?根据日媒《日刊工业新闻》报导,柔软又能膨胀的驱动器正受到关注。日本东京大学和筑波大学分别利用有机溶剂和空气,制作出能挥动翅膀的仿生蝴蝶,以及协助小儿麻痹孩童起身的动力衣。让“软趴趴”的气、液体,也能“以柔克刚”展现无穷威力。

  於东京大学任教的讲师新山龙马和副教授川原圭博,在密封袋中注入能低温气化的有机溶剂,以作为驱动器。将银墨制成的电热线置入密封袋,藉由加热过程,使有机溶剂气化,便能驱动。此外,结合了电容式感测器和天线等功能的材料,可以透过印刷技术来制作。

  讲师新山以“能动的摺纸”为例子,制作出翅膀会缓缓挥动的仿生蝴蝶。新山讲师表示,印刷完成後只要注入液体、密封,再用剪刀剪下,便能创作出有如摺纸般活动的软体机器人

  蝴蝶展翅驱动原理。(图/翻摄自Itmedia,下同)

  8×2.5公分的驱动器,重量仅有3克,最大可以成90度角。透过电流加热,只要达到34度以上液体便会气化。膨胀的袋子两端会往上翘,让蝴蝶的翅膀闭起来。当切断电流後,重回液体状态,翅膀便会打开。

  也能做出捕蝇草的效果。

  讲师新山表示,步骤简单即使是小学生也能操作,期望可以吸引更多人对理科和机器人感兴趣。而川原圭博副教授则表示,软体机器人有别与钢铁打造的机器人,能让人类更为安全的使用。

  筑波大学开发出充气动力衣。(图/翻摄自日刊工业新闻)

  另一方面,筑波大学的教授铃木健嗣与助教门根秀树,针对患有小儿麻痹症,而无法自由活动的孩童,开发出一款能协助翻身和起身的动力衣。

  简单来说,整个动力衣就是一个充气衣,在手臂、腰部、背部等4个部分妥善配置好聚乙烯制成的空气袋,依序充气後,就能支撑起孩童。

  针对孩童起身支援,首先用空气袋让躺着的孩童手臂上举,使身体倾斜,接着将上半身抬起,变成坐姿。助教门根说明,从上半身下手,所需要花费的力气较少,也较为安稳。

  此外,内部装设有开着小洞的连接器,能降低帮浦的压力。助教门根表示,透过连接器的数量来决定充气的顺序,不需要依靠复杂的空气回路。预计在未来1、2年内,能进行临床实验。


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