具有新型致动的机器人纺织品可以使机械师能够实现

软机器人可能是有用的，因为它们以僵硬和刚性机器人的方式与人体互动并符合人体。具有特殊工程面料的可穿戴设备开始成为新的康复疗法的基础。软机器也可以在执行剧烈任务时保护佩戴者。此外，作为不可穿戴但独立运行的装置，基于纺织品的软机器人可以实现新的“机械疗法”以帮助诸如肌肉的组织及其激活神经纤维修复损坏。机器人纺织品甚至可以通过在精确位置施加右频率的物理力来防止损坏。

除了专用面料，纺织品软机器人需要“致动”和“感应”系统，分别诱导他们的动作，并让他们衷心感受他们自己的状态和他们与之交互的环境。到目前为止，大多数机器人纺织品都是气动驱动的，这意味着它们通过庞大的管子覆盖到外部，通常嘈杂的压缩机，这些压缩机在它们内调制空气压力，因此它们可以改变它们的结构和运动。

哈佛队开发统计数据

现在，哈佛大学的一个多学科研究小组WYSS学院用于生物启发工程，约翰·a·保尔森工程与应用科学学院（海沙化学与化学生物学系已经开发了智能的热驱动纺织品（统计数据）。机器人纺织品通过电控制机器人纺织品的液体气相变化来诱导压力变化，从而消除了对气动系绳的需求和开放新应用。调查结果发表在先进的材料技术．

该团队由Wyss研究所副教授领导Conor Walsh.，谁也是Paul A. Maeder在海上的工程和应用科学教授，以及创始人哈佛大学生物设计实验室．沃尔什和他的团队，通过他们的基础工作，已经开发了一些柔软的、基于纺织品的可穿戴机器人，用于生物医学和其他应用。

联合第一作者说:“我们的目标是设计能够通过电子感应和驱动的机器人织物，使用集成闭环反馈控制来调节自己，并制造任意形状和大批量的织物。凡妮莎·桑切斯沃尔什在Wyss Institute和SEAS的团队中工作，她加入这个团队时拥有工程学和时尚设计背景。“STATs包含了所有这些功能。作为一种轻便而又不引人注目的智能织物，我们相信它们可以实现一系列新的机器人方法。”

机器人纺织品可能是不引人注目的。资料来源:哈佛大学威斯研究所

点击软机器人纺织品的软机器人专业知识

开发他们的纺织嵌入式动力，沃尔什的团队与Wyss副教育员合作罗伯特·伍德和乔治·怀特赛兹教授．伍德还是SEAS工程与应用科学的查尔斯河教授，怀特赛兹是哈佛大学伍德福德和安弗劳尔斯大学的教授。

木材和他的小组将他们的广泛专业知识与机器人纺织品项目的非可佩戴软机器和创新的制造技术带来了广泛的专业知识。与此同时，Whiteides的集团对流体系统，自适应材料及其自我调节性能的深刻理解，在一起，成为统计数据发展的关键。

研究人员使用涂覆有一层可热封的热塑性聚氨酯和嵌入的电活性组分的市售编织织物膜来制造统计密封袋。通过动态地供电统计电气部件，称为Novec 7000的封闭的工程流体被热量蒸发，并将其容量扩展至100倍，使机器人纺织品增加并降低其内部压力在显着范围内。

“为了能够以可编程的方式驱动这些压力变化，并允许系统进行自我调节，我们在织物中制造了导电镀银线，形成了以纺织品为基础的加热器和传感器元件，并实现了袋内所需的温度和压力控制，”共同第一作者Christopher Payne说，他是沃尔什团队中与桑切斯密切合作的研究助理。“通过集成的‘闭环反馈’控制器，STATs即使被放置在外部温度波动的环境中，比如靠近积极冷却系统的空气管，也能自动保持压力。”

该团队的统计数据可以在室温下产生大约75 kPa的峰值压力，这大致等于FIFA调节足球的压力或即时锅压力锅内的压力。此外，它们配置了统计数据阵列，其中可以在编程模式中致动例如3×3布置中的单独统计。互连的统计能够独立于其他统计层，并且在外部重量的压力下保持其压力谱。

结合机械治疗可穿戴设备的技术

资料来源:哈佛大学威斯研究所

“统计整体能力，一种结合经过经验测试的制造技术的制造路径，使我们能够在散装中设计具有任意几何形状的统计，以及它们的耐耐力和长寿，使它们非常适合各种应用，“沃尔什说。“它们可以用于机械检测可穿戴物，通过施加限定的压力模式，可以加速组织修复，响应垫可以有助于防止轮椅或医院床位的损坏，甚至作为时尚行业的动态服装，只有命名几个。“

“这些STAT机器人纺织品是通过多个Wyss团队的出色的自组装协作而出现的，这些团队能够利用他们的多学科专业知识，克服机器人工程中的一个核心瓶颈，”他说Donald Ingber，M.D.，Ph.D.和Wyss Institute的创始总监。“他们为人机界面挑战创造了一个完全新的解决方案，可以改变工业机器人，并改变未来物理康复疗法的方式。”

Ingber也是哈佛医学院血管生物学教授和波士顿儿童医院的血管生物学计划，以及海洋生物工程教授。