工程師創(chuàng)建氣動(dòng)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器以控制軟體機(jī)器人
據(jù)外媒報(bào)道，來(lái)自加州大學(xué)河濱分校的工程師揭示了一種新的創(chuàng)造，旨在控制軟體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。工程師們揭示了一種以空氣為動(dòng)力的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器系統(tǒng)，它克服了推進(jìn)軟體機(jī)器人技術(shù)的最大障礙之一。這個(gè)主要障礙是氣動(dòng)裝置和電子裝置之間的不匹配。
通常情況下，軟體機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)空氣進(jìn)入和離開機(jī)器人內(nèi)部的囊體來(lái)控制的。軟體機(jī)器人的四肢是靈活的、橡膠的，通常有抓手，軟體機(jī)器人在執(zhí)行某些任務(wù)時(shí)可以優(yōu)于傳統(tǒng)的剛性機(jī)器人，特別是那些精細(xì)的任務(wù)。軟體機(jī)器人與人類一起工作也更安全，因此成為全世界研究人員的主要調(diào)查焦點(diǎn)。現(xiàn)有的控制氣動(dòng)軟體機(jī)器人的系統(tǒng)使用電子閥和計(jì)算機(jī)來(lái)控制運(yùn)動(dòng)部件的位置。
電子部件大大增加了軟體機(jī)器人的成本、尺寸和功率需求，限制了它們的實(shí)用性。研究人員創(chuàng)建了一個(gè)利用 “氣動(dòng)邏輯 ”的系統(tǒng)。氣動(dòng)邏輯的理論早于電子計(jì)算機(jī)，在20世紀(jì)初曾被用于為氣候控制系統(tǒng)和其他任務(wù)的部件提供先進(jìn)的控制水平。在氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)中，空氣而不是電力流向計(jì)算機(jī)通道，并代表開啟或關(guān)閉。
該團(tuán)隊(duì)意識(shí)到他們可以為軟體機(jī)器人創(chuàng)建氣動(dòng)邏輯存儲(chǔ)器，使其能夠記住并保持移動(dòng)部件的位置?？茖W(xué)家們還利用微流控閥而不是電子晶體管構(gòu)建了RAM芯片。微流控閥最初被設(shè)計(jì)用來(lái)控制液體的流動(dòng)和控制空氣的流動(dòng)。系統(tǒng)中的閥門對(duì)壓力差進(jìn)行密封，即使與空氣供應(yīng)線斷開，也會(huì)產(chǎn)生被困的壓力差，作為記憶維持機(jī)器人的執(zhí)行狀態(tài)。
該團(tuán)隊(duì)修改了微流體閥門，以處理更大的氣流速率，產(chǎn)生一個(gè)八位氣動(dòng)RAM芯片，控制更大、更快的軟體機(jī)器人。該系統(tǒng)被納入一雙3D打印的橡膠手中。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是柔軟的機(jī)器人手指在連接到大氣壓力時(shí)伸展，連接到真空時(shí)收縮。該團(tuán)隊(duì)能夠讓他們的軟體機(jī)器人手在鋼琴上演奏一曲。
