使用智能金屬絲感應的人造手

寂靜天花板

德國薩爾蘭大學的工程師近日利用仿生設計方法，制造了一種裝備了形狀記憶合金（shape-memory alloy， SMA）“肌肉”的人工智能手，可為工業應用及假肢裝置實現柔性和輕型機器人手臂制造。
" X. V% r# P" T( {, e該研究團隊使用了基于鎳鈦合金形狀記憶特性的技術，開發出由多束超細鎳鈦合金絲構成的肌肉的人造手，這些超細合金絲的直徑與人類頭發直徑相當，而且可以收縮和彎曲。該材料本身具備傳感特性，使得人造手能夠完成各種精細動作。由薩爾州大學機電工程及自動化技術中心（ZeMA）Stefan Seelecke 教授所領導的研究團隊在在今年的漢諾威工業博覽會上展示了這款人造手的原型。
工業生產線上的人造手直到現在還在依賴許多復雜的后臺技術。其結果是，它們都依賴于其它裝置和設備，變得笨重不靈活，而且造價昂貴。
: k2 v6 P+ K, _9 `9 _4 ?6 @“相比之下，使用SMA 金屬絲制造出的人造手由于不需要其他額外設備的輔助，使其十分輕變靈活、適用性強，噪聲小、造價相對低廉。另外，在所有已知的驅動裝置中，這些金屬絲具有最高的能量密度，可滿足其在有限空間內的大幅度運動。”Seelecke 解釋道。
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形狀記憶合金線能夠記住自己的形狀，并且在變形之后能恢復到原來的形狀。這種性質是由材料內部相變所造成的。當金屬絲變熱時，如導電，材料的晶體結構就會發生改變，這使其能夠像肌肉一樣收縮。
5 h/ D6 H1 F, r; n: g7 p( w" E工程師們采用了這種智能金屬絲組成人造手的肌肉。多股形狀記憶金屬絲連接到手指關節，充當手指的前側屈肌和后伸肌。為了實現快速運動，工程師將多股超細金屬絲分組成束以模仿人體肌肉纖維結構。雖然這些金屬絲看起來跟棉線一樣，但卻具有厚金屬絲那樣的拉伸強度。
“在施加高拉力的時候，金屬絲束能夠迅速收縮和放松，”正在研究機械手原型的在讀博士工程師Filomena Simone 解釋道，“出現這種現象的原因是大量的金屬絲暴露出較大的表面積，使得熱量可以迅速消散，從而快速冷卻下來。不同于單條粗絲，這種超細金屬絲可以承受快速的收縮和伸展過程，就像人體肌肉一樣。其結果就是我們可以實現快速流暢的手指動作。”
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% ?$ u8 ?5 L  |輕易拿住雞蛋的人造手
使用形狀記憶金屬絲的另一大優勢是，即使是在執行特定運動的過程中突然被人工干預，人造手也可以快速自然地作出響應，這就意味著人類可以真正的與這種原型設備攜手合作。內置的半導體芯片可以控制SMA 金屬絲作出精確的運動，而且這種系統并不需要傳感器協助。
“用這種材料制備的金屬絲具有傳感器的特性。控制單元通過電阻的測量數據可以分析出某一時間金屬線的精確位置。”Seelecke 說。
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duanyz

想象一下都覺得這技術牛逼！

龍寬九段

類似于人手的工作原理，只要控制器配置得當、運算能力強，基本上可以可以代替人手了。牛

玩世不恭

看拿雞蛋的樣子都很牛的樣子