本月初美國國家科學(xué)基金會放出了一段視頻,視頻內(nèi)容是關(guān)于哈佛Connor Walsh教授所研發(fā)的可穿戴康復(fù)軟體機器人,目的是為了幫助殘疾人和行動不便的人康復(fù)或是作為輔助設(shè)備長期穿戴。
在沒給大家正式介紹前,先給大家看看這個可穿戴軟體機器人的前身。就是下面這個氣動的軟體手部康復(fù)裝置。
這款康復(fù)手套使用的是一種人造氣動肌肉,其本身就是一種橡膠材料。肌肉內(nèi)部有不同形狀的空腔,通過氣泵對肌肉充氣就能使其形變。它的原理其實就是想通過氣動控制材料變形來模仿人手的活動,比如說下面這張動圖就是演示它的單根手指的情況。
你看這靈活的手指
氣動肌肉可模擬出食指的軌跡
有彈性,還能伸長
氣動肌肉也可模擬出大拇指運動軌跡
軟體機器人(Soft Robotics)可以說是現(xiàn)代機器人產(chǎn)業(yè)中的“奇葩”,和目前機器人最常用的剛性結(jié)構(gòu)不同的是:軟體機器人具有多自由度且結(jié)構(gòu)簡單可以做到更加靈活更有利于模仿人手等一些動作。因此,軟體機器人能夠在保證靈活性和柔韌性的同時,在三維空間中自由活動。
今天的主角是這款哈佛大學(xué)的可穿戴式軟體康復(fù)機器人。說到把軟體機器人和康復(fù)輔助器具聯(lián)系起來的始作俑者,就不得不提到哈佛大學(xué)Wyss實驗室的Connor Walsh教授。
Connor Walsh研究生畢業(yè)于都柏林大學(xué)三一學(xué)院機械工程專業(yè)。在學(xué)生時代,他聽說了美國研發(fā)的機械外骨骼如何幫助人搬運重物,此后便開始著迷于機器人技術(shù)。隨后,他申請攻讀MIT博士學(xué)位,在世界著名的生物力學(xué)專家 Hugh Herr教授那里做研究。當(dāng) Walsh 搬到哈佛,設(shè)立了生物設(shè)計研究所之后,他決定另辟蹊徑——開發(fā)“柔性機器人”。
(Wyss實驗室的Connor Walsh教授)
經(jīng)過幾年的發(fā)展,他的研究團隊被NSF(美國國家科學(xué)基金會,NationalScience Foundation,United States)贊助,目前他們正在努力打造一款可穿戴的軟體機器人,用來幫助那些殘疾人,或是做完手術(shù)身體機構(gòu)需要恢復(fù)的人去康復(fù)等等,目前該裝置只包括上肢。