milliDelta:哈佛發布毫米級機器人,每秒75次運動快過攝像頭
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近日,哈佛大學的研究人員發表了名為milliDelta的毫米級機器人,擁有出色的運動速度和精確度。研究人員希望這台機器人可以為手術等對精確度要求較高的過程提供輔助。
milliDelta每秒最多可完成75次運動,以至於攝像頭拍到的畫面都是模糊的。據研發人員介紹,機器人擁有多重用途,從製造微型電路板的裝配生產線到微創手術過程,milliDelta皆可參與。
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delta機器人是並聯機器人的一個類別,在1980年代出現,通常服務於工廠,負責拾取貼裝工作。機器人從傳送帶上選擇物體並安裝到位。世界上的第一台delta機器人為巧克力工廠服務,將果仁糖放入包裝中。與關節中擁有舵機的普通機器人不同,delta機器人由一個中心基站控制。機械臂排列成三角形構造,每隻手臂可以非常輕,不需要非常大的力就可以驅動。因此,這類機器人動作迅速且精確。
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milliDelta作為delta機器人的一個極端案例,與其他同類機器人擁有相似的基本結構。不過,機器人的動作由壓電執行器控制,而非傳統的電動舵機。施加電壓時,壓電材料出現膨脹或收縮現象。milliDelta的手臂一側帶正電,另一側帶負電。電流流過時,機械臂因一側膨脹、另一側收縮而出現彎曲。
由於重量和體積較小,milliDelta動作非常迅速。哈佛大學的研究人員Hayley McClintock說,現存的delta機器人動作頻率大多在10赫茲 (次/秒) 以內,而milliDelta可達75赫茲,是其他delta機器人的15-25倍。
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紅色五角星,並留意機器人長寬15mm
milliDelta依然能向其他delta機器人一樣,完成拾取裝貼工作,只不過可以在更小的空間內,執行對精確度要求更高的任務。McClintock和實驗室的其他成員希望,milliDelta能夠為精細的手術過程提供輔助。
例如,在眼科手術中,可將milliDelta安裝在手術工具末端,用於抵消醫務人員手部顫動——就像為帕金森氏症患者提供幫助的可自我穩定的湯匙,不過milliDelta的體積更小一些。


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