影/劍橋大學研發骷顱 3D 列印機械手 靠手腕控制能俐落彈奏鋼琴

影/劍橋大學研發骷顱 3D 列印機械手 靠手腕控制能俐落彈奏鋼琴
▲劍橋大學研發骷顱 3D 列印機械手,靠手腕控制能俐落彈奏鋼琴。(圖/翻攝自youtube)

吳佳臻/綜合報導

人類的雙手能夠施展各種纖細的動作,為了打造出同等級的仿真機械,各地科學家們無不使出渾身乏術。其中,英國劍橋大學的研究團隊,研發出能夠如同真人一樣控制手腕移動的機構,甚至得以演奏鋼琴。

該機械手臂外觀宛如萬聖節會出現的骷顱,是以 3D 列印製成,主要仿造人手的骨骼和韌帶,而非肌肉和肌腱。主體由塑膠製的骨頭和類似橡皮筋的韌帶組成,而 5 根手指與機械手臂連接。

▲3D 列印機械手彈奏應景耶誕歌曲。

如同人類用手腕控制手部動作,進行按壓、抓取等行為,該機械手臂也是透過手腕的機構來操控,也就是說採非直接移動手指的被動運動。儘管與人手相比,這限制了機器手臂的運動範圍,但研究人員發現依靠手的機械設計,仍然可以實現令人驚訝的廣範圍運動。

舉例來說,在公開的影片中,該機械手臂慢慢地在鍵盤上彈奏一個個樂音,還得以執行斷奏或變更琴鍵按壓的強弱。其移動 5 根手指和按住鍵盤的方式與人類完全相同。

儘管它與鋼琴家的程度差距,有如馬里亞納海溝那麼大,但這不意味著它只用 1 根手指演奏,而是在鍵盤上移動的同時,對應適合的手指進行敲擊。

在過去幾年中,由於 3D 列印技術的進步,軟性零件已經逐漸融入機器人的設計,這使得研究人員能夠增加這些被動系統的複雜性。開發團隊今後,將會增添感測器、馬達等零件,讓該機械手臂能夠實現更廣泛的鋼琴演奏。

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