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韓國研究團隊開發人造皮膚材質之機械手臂

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科技產業資訊室 (iKnow) - Lisa 發表於 2020年12月29日

圖、韓國研究團隊開發人造皮膚材質之機械手臂

 
韓國科學技術院(KAIST)開發一種可以幫助機械手臂和假肢更牢固的抓緊像是手機等物品,同時保有關節操控性的人造皮膚材質。
 
人造皮膚材質常見於機械手或假肢,提供抓力。若材質較為柔軟,雖能更牢固的抓穩物品卻使得機械手更難以操控。反之,若材質較為堅硬,在降低操控的難度的同時,抓力也同樣會減少。
 
南韓科學技術院 (KAIST)宣布由Park Hyung-soon教授和Kim Taek-soo帶領的研究團隊已經成功的研發出了一種模仿人類皮膚層功能,具有彈性且以人手掌為靈感的人造皮膚材料。
 
研究人員使用了多孔乳膠(porous latex)結構來模擬柔軟的脂肪組織,並使用堅硬的乳膠壁來模擬分隔空腔結構的隔膜,在拉伸時能保持完整結構,有助於張力,表層則採用薄的矽(silicon)材質以提供光滑的表面和表面張力。研究團隊將使用此人造皮膚材質,打造一個能夠撿起細小如螺栓或是像是雞蛋般脆弱的物品的機械手。
 
在實驗階段,研究人員在機械手上安裝一台手機,並對手機施予扭轉力。採用此人造皮膚材質的機械手所能承受的力量較其他機械手高了147%。此外,不同於其他機械手,搭配此人造皮膚的機械手在實驗中以手掌和四根手指來握住手機,研究團隊表示如此的設計使機械手在物品移動能力上的有效度提升了30%。
 
研究人員發現採用此人造皮膚材質的機械手無需用拇指即可以拿起智能手機。其他機械手則必須使用其拇指來提供足夠的握力。由於結構特性,此人造皮膚材質可在機械手表面受扭曲或拉扯時抓住物體。
 
協作式機器人(cobots)逐漸應用於工廠和小型工作室,透過機械手臂來操作設備和撿起物體,與人近距離協作。根據市調公司Grand View Research,協作式機器人市場預計將在2025年時達到101億美元。由於,協作式機器人的機械手較缺乏精密的控制力及牢固的抓力,所以,常被用於舉起和分類物件或在產線上簡單的擺放工作。(709字;圖1)


參考資料:
Researchers develop artificial skin material inspired by human palm to enhance grip of robotic arms. Aju Business Daily, 2020/6/1.
Artificial Skin Developed for Robot Hand Operation Enhancement. Business Korea, 2020/6/1. 


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