无电机外骨骼如何助力行走人造肌肉给出新答案
新型人造肌肉表现优于多数软体外骨骼。 查尔斯·Q·崔(Charles Q. Choi)是IEEE Spectrum的特约编辑。 中国天津河北工业大学开发的一款软体外骨骼,无需电机即可辅助髋部。 中国研究者开发了一款完全无电机、改由高功率人造肌肉驱动的下肢软体外骨骼。 根据7月10日发表在《科学·进展》(Science Advances)上详述该装置的研究,这套束具使人行走消耗的能量减少近六分之一,超越了多数髋部辅助外骨骼。 全球的企业与研究团体都在开发软体外骨骼,作为可辅助并增强行走、搬运与奔跑等任务的可穿戴束具,同时不像刚性外骨骼那样限制自然舒适的动作。 然而,软体外骨骼常依赖笨重的刚性电动机或气动执行器,这妨碍了使用者的行动能力。 数十年来,科学家一直试图用被称为介电弹性体的聚合物制造人造肌肉。 这些柔软、轻量、灵活、可拉伸的材料在施加电压时会改变形状,正如人体肌肉因电流而收缩或扩张。 然而,介电弹性体执行器在体外骨骼应用中......阅读全文
无电机外骨骼如何助力行走人造肌肉给出新答案
新型人造肌肉表现优于多数软体外骨骼。 查尔斯·Q·崔(Charles Q. Choi)是IEEE Spectrum的特约编辑。 中国天津河北工业大学开发的一款软体外骨骼,无需电机即可辅助髋部。 中国研究者开发了一款完全无电机、改由高功率人造肌肉驱动的下肢软体外骨骼。 根据7月10日发表在《科学·进展
外骨骼“靴子”助力个性化行走需求
一个人在便携式踝关节外骨骼的帮助下行走。图片来自斯坦福大学Kurt Hickman 科学家报道了一种外骨骼“靴子”,该装置能帮助使用者在真实世界环境中走得更快、更高效。研究结果演示了可穿戴机器人的一种新设计方法,凸显出这类装置在日常生活中的广泛应用前景。相关研究近日发表于《自然》。
深圳先进院等研发出首款抗阻横向行走锻炼外骨骼
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心副研究员曹武警与香港中文大学、上海交通大学、东北大学合作,在外骨骼机器人领域取得新进展。该团队研发了国际首款面向横向行走步态的外骨骼,通过在横向行走时施加主动阻力力矩代替弹力带被动力矩,实现髋关节外展肌肉的精准高效锻炼,为抗阻横向行走锻炼提供了
外骨骼机器人领域新进展,一团队研发首款面向横向行走步态的外骨骼
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心副研究员曹武警与香港中文大学、上海交通大学、东北大学合作,在外骨骼机器人领域取得新进展。该团队研发了国际首款面向横向行走步态的外骨骼,通过在横向行走时施加主动阻力力矩代替弹力带被动力矩,实现髋关节外展肌肉的精准高效锻炼,为抗阻横向行走锻炼提供了
深圳先进院等研发出首款抗阻横向行走锻炼外骨骼
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心副研究员曹武警与香港中文大学、上海交通大学、东北大学合作,在外骨骼机器人领域取得新进展。该团队研发了国际首款面向横向行走步态的外骨骼,通过在横向行走时施加主动阻力力矩代替弹力带被动力矩,实现髋关节外展肌肉的精准高效锻炼,为抗阻横向行走锻炼提供了智能
深圳先进院等研发出首款抗阻横向行走锻炼外骨骼
近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心副研究员曹武警与香港中文大学、上海交通大学、东北大学合作,在外骨骼机器人领域取得新进展。该团队研发了国际首款面向横向行走步态的外骨骼,通过在横向行走时施加主动阻力力矩代替弹力带被动力矩,实现髋关节外展肌肉的精准高效锻炼,为抗阻横向行走锻炼提供了智能
深圳先进院开发出抗阻横向行走锻炼外骨骼
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509424.shtm近日,中国科学院深圳先进技术研究院集成所智能仿生中心副研究员曹武警与香港中文大学、上海交通大学、东北大学科研团队合作,在外骨骼机器人领域取得新进展。团队研发了一款面向横向行走步态的外骨
PVDF有望制造“人造肌肉”
本文介绍了德克萨斯大学达拉斯分析的Voit博士的工作,在聚氟化乙二烯(PVDF)中融入碳纳米管和‘巴基球’,该成果或可用于“人造肌肉”和能量收集设备。 在这种新材料融入碳纳米管和‘巴基球’(黑点)能增强它的压电性能。 滤波器和滤波管中使用的高分子材料具有特殊的性质:它能在拉伸或挤压时放出电子
新材料带来更强壮灵活人造肌肉
美国科学家开发了一种新的材料和工艺,用于制造比生物肌肉更强壮、更灵活的人造肌肉。研究成果发表在最新一期《科学》杂志上。 加州大学洛杉矶分校(UCLA)工程学院研究人员称,创建人造肌肉来完成工作并检测力和触觉,一直是科学和工程界的巨大挑战之一。 在制造人造肌肉方面,虽然许多材料都很有竞争力,但
新型磁斥力非接触式谐振耦合双锥体介电弹性体驱动器
日前,中国科学院深圳先进技术研究院医疗机器人与微创手术器械研究中心副研究员高兴团队研发出新型磁斥力非接触式谐振耦合双锥体介电弹性体驱动器(Magnetically Coupled Dielectric Elastomer Actuator,MCDEA),该软体驱动器采用新型电-磁-力耦合机制,具
新型磁斥力非接触式谐振耦合双锥体介电弹性体驱动器
日前,中国科学院深圳先进技术研究院医疗机器人与微创手术器械研究中心副研究员高兴团队研发出新型磁斥力非接触式谐振耦合双锥体介电弹性体驱动器(Magnetically Coupled Dielectric Elastomer Actuator,MCDEA),该软体驱动器采用新型电-磁-力耦合机制,具
穿上外骨骼,摆脱轮椅不是梦
过去,很多人一瘫痪就要一辈子依靠轮椅。外骨骼的出现,改变了重症肢体残障人士几乎无法行走的困境。当人体骨骼、肌肉的功能缺失时,外骨骼提供了如骨骼一样的支撑、像肌肉一样的驱动源。 近日,借助自研的人体外骨骼,身患脆骨症的“扭扭车男孩”张亮第一次站起来了!他走了16米,花了大约5分钟。“视角变高带来
人造肌肉可随湿度改变收缩扩张
据物理学家组织网7月25日(北京时间)报道,加拿大阿尔伯塔大学研究人员最近开发出一种强力“人造手臂”,能在其周围空气湿度变化的驱动下做“举重运动”,毫不费力地举起超过它本身重量许多倍的重量。相关论文发表在最近的《应用化学》杂志上。 科学家把能对化学或物理刺激起反应的高分子聚合材料称为“人造
人造肌肉纤维可用作细胞支架
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/501668.shtm 科技日报北京5月28日电 (记者张佳欣)在两项新的研究中,美国北卡罗来纳州立大学的研究人员设计并测试了一系列可以改变形状并像肌肉一样产生力量的纺织纤维。 在新一期《执行器》期
人造肌肉纤维可用作细胞支架
在两项新的研究中,美国北卡罗来纳州立大学的研究人员设计并测试了一系列可以改变形状并像肌肉一样产生力量的纺织纤维。在新一期《执行器》期刊上发表的一项研究中,研究人员重点研究了这种材料对人造肌肉力量和收缩长度的影响。这些发现可以帮助研究人员为不同的应用量身定做纤维。在发表于《仿生学》上的另一项概念验证研
低压“人造肌肉”材料运行更安全
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498459.shtm 科技日报北京4月12日电 (记者张佳欣)无论是扭动脚趾还是抬东西,身体的肌肉都会平稳地扩张和收缩。有些聚合物也可做同样的事情,就像人造肌肉一样,但需要危险的高电压刺激。据美国化学
国际最新研发提升外骨骼性能模拟学习框架
中新网北京6月13日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇生物医学工程论文称,研究人员研发出一种能加速外骨骼控制系统开发的模拟学习框架,这种外骨骼能辅助现实世界场景中的运动。研究显示,该框架或有助于推动外骨骼和义肢等装置的广泛应用。据论文介绍,外骨骼能显著提升人类运动,恢复残障人士
什么是介电电泳?
介电电泳(Dielectrophoresis—DEP)技术描述的是位于非匀称电场的中性微粒由于介电极化的作用而产生的平移运动。产生在微粒上的偶极矩可以有两个相同带电量但极性相反的电荷来表示,当它们在微粒界面上不对称分布时,产生一个宏观的偶极矩。
介电干燥器
将被干燥物料置于高频电场内,利用高频电场的交变作用将物体加热进行干燥。这种加热的特点是物料中含水量越高的部位,获得的热量越多。由于物料内部的含水量比表面高,因此物料内部获得的能量较多,物料内部温度高于表面温度,从而使温度梯度和水分扩散方向一致,可以加快水的汽化,缩短干燥时间,介电干燥器特别适用于干燥
介电性能的测量
介电性能是介电材料重要的性能,一般指介电常数ε‘和损耗角正切tanδ。对于不同的材料,在不同的条件下,其测量方法各不相同。 国标GB 3389.7-86规定了压电陶瓷材料在强交电场作用下介电性能的测量方法。标准采用1kHz高压西林电桥来测量,其测量原理图如图4.2-22所示,图中:U为1k
这只“蟑螂”踩不死-“人工肌肉”助它到处行走
近日,电子科技大学机械与电气工程学院研究团队在《自然—通讯》上发表研究论文,报道了一款新型具备高机动性与强稳健性的“电子蟑螂”软体微型机器人。 得名“蟑螂”,是因为其特性。这款机器人个头小,重约1克、长约2厘米,可容身并行动于狭小空间。而且它跑得快,行走直线速度可达9.6cm/s,一秒内可实现
志愿者期待未来像“钢铁侠”一样行走
中新网成都3月23日电 (王利文)23日,在四川成都的电子科技大学机器人研究中心,志愿者林寒正熟练地操控外骨骼机器人。在设备辅助下,他独立完成前进、转向等动作,这一行走练习已成为他截瘫后康复训练的日常。林寒期待,随着医学和科技进步,未来自己能像“钢铁侠”一样自由行走。 外骨骼机器人是一种康复医学
可生物降解人造肌肉问世
德国马克斯·普朗克智能系统研究所、奥地利约翰内斯开普勒大学和美国科罗拉多大学博尔德分校的联合团队以软体机器人的可持续性为重点, 合作设计了一种基于明胶、油和生物塑料的完全可生物降解的高性能人造肌肉。相关论文22日发表在《科学进展》上。 研究团队展示了这种可生物降解技术的潜力,在使用寿命到期时,这
可生物降解人造肌肉问世
德国马克斯·普朗克智能系统研究所、奥地利约翰内斯开普勒大学和美国科罗拉多大学博尔德分校的联合团队以软体机器人的可持续性为重点, 合作设计了一种基于明胶、油和生物塑料的完全可生物降解的高性能人造肌肉。相关论文22日发表在《科学进展》上。 研究团队展示了这种可生物降解技术的潜力,在使用寿命到期时,
可控电刺激让瘫痪者再行走
得益于一种刺激脊髓神经元的植入物,3个曾因脊髓完全损伤而瘫痪的人可以走路、游泳、踩自行车踏板甚至划独木舟。 在2月7日发表于《自然—医学》的一篇论文中,瑞士洛桑联邦理工学院神经科学家Grégoire Courtine和同事描述了这一专门设计的植入物。该植入物通过模仿下半身通常从大脑和上脊髓
我国学者在高性能电作动人工肌肉方面取得进展
在国家自然科学基金青年科学基金项目(A类)(批准号:52025057)、“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划集成项目(批准号:91948302)、面上项目(批准号:52275024)等项目的资助下,上海交通大学机械与动力工程学院机器人研究所朱向阳教授、谷国迎教授团队联合江西科技师范大
新型电驱动人工肌肉纤维问世
美国麻省理工学院联合国际研究团队开发出一种人工肌肉纤维,在诸多特性上更接近天然肌肉。与成束构成生物肌肉的纤维一样,这些纤维可以按不同构型排列,以满足特定任务的需求。与传统机器人驱动系统不同,它们具有足够的柔顺性,能与人体舒适地交互,并且无需马达、外部泵或其他笨重的辅助硬件即可静音运行。近日,相关研究
人造肌肉!新型机器腿能走会跳
瑞士苏黎世联邦理工学院和德国马克斯普朗克智能系统研究所共同开发出一种“人造肌肉”驱动机器腿,其不仅比传统机器腿更节能,而且可进行高跳、快速移动、检测和应对障碍物,完成这些任务都不需要复杂的传感器。研究发表在最新《自然·通讯》杂志上。 近70年来,绝大部分机器人都有一个共同点:由马达驱动。马达装
自感应电动人造肌肉面世
英国伦敦玛丽女王大学科学家开发出一种新型电动人造肌肉,其能在软硬状态之间无缝转换,具有感应力和变形能力,还拥有类似天然肌肉的灵活性和拉伸性,可集成到复杂的柔性机器人系统中,并适应各种形状,有望彻底改变柔性机器人和医疗应用等领域。相关研究刊发于最新一期《先进智能系统》杂志。 在最新研究中,研究人
自感应电动人造肌肉面世
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504712.shtm