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能“弹”钢琴的3D打印机器人手

  12月24日消息,据外媒昨日(12月23日)报道,英国剑桥大学研究人员在新一期美国《科学·机器人学》杂志上发表报告说,他们运用3D打印技术制造出一种机器人手,只需移动手腕,就能在钢琴上“弹”出简单的音乐片段。

  据悉,人手是一个非常复杂的系统,想要在机器人身上重现人手的灵活性和适应性是一个巨大的挑战。目前,大多数先进的机器人也还不能完成人类幼童就能轻易完成的手部操作。

  近年来,得益于3D打印技术的进步,很多柔性材料也开始应用到机器人设计中来。剑桥大学研究人员就是利用刚性和柔性材料,以3D打印技术复制了人手的骨头和韧带,但不包括肌肉和肌腱。尽管这种机器人手的活动范围与人的手比还有限,不过依靠其机械设计,仍然能较大幅度地活动。

  研究人员表示,这个机器人的手指是不能独立移动的,但它可以通过移动手腕弹奏简单的音符,模仿不同风格的钢琴演奏,也叫做“被动”运动。

  “我们可以利用被动运动来完成更多的运动,比如步行、游泳或者飞行。”剑桥工程系的乔瑟·休斯表示,“智能的机械设计能够以最小的成本实现最大范围的运动。”

  这款3D打印的机器人手被“强行灌输”了很多音乐弹奏程序,比如莫扎特、斯卡拉蒂和格什温等作曲家的古典作品,以及《铃儿响叮当》等通俗歌曲。

  研究人员表示,人体的骨骼、韧带和皮肤等有助于人类实现很多灵巧活动,通过先进的3D打印技术制造出与人手很像的机器人手,有助于研究这种生理结构的重要性。这还将有助于对骨骼动力学更深的研究,助力实现复杂的运动任务,从而突破被动运动系统的局限性。

  本文编辑:吴陈纯

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