全球最小机械臂“蜘蛛手”问世,准到毫厘间，快到看不见!

前些天我们介绍过身手敏捷的“蜘蛛精”机器人HEXA，

而今天的主角，

是拥有出色的运动速度和精确度的，

 “蜘蛛手”机器人——milliDelta，

它是有史以来体积最小、移动速度最快、移动精度最准确的机器人之一，

是delta机器人的一个极端案例，

尺寸规格只有15x15x20毫米。

Delta机器人具有的极强的速度和灵活性，

使它们可以在装配线得到广泛运用，

然而这种工作往往需要很大的空间。

（delta机器人分拣饼干视频）

世界上第一台delta机器人服务于巧克力工厂，

用于将果仁糖放入包装中。

与关节中拥有舵机的普通机器人不同，

delta机器人由一个中心基站控制。

机械臂排列成三角形构造，每只手臂可以非常轻，

不需要非常大的力就可以驱动。

并且，delta机器人的动作一般由压电执行器控制，

而非传统的电动舵机。

施加电压时，压电材料会出现膨胀或收缩现象。

就如milliDelta的手臂，

一侧带正电，另一侧带负电。

电流流过时，

机械臂因一侧膨胀、另一侧收缩而出现弯曲。

milliDelta是由哈佛大学Wyss生物创新工程研究所

和John A. Paulson工程与应用科学学院（SEAS）的Robert Wood团队开发的，

研究人员Hayley McClintock说，

现存的delta机器人动作频率大多在10赫兹 (次/秒) 以内，

而milliDelta可达75赫兹，

是其他delta机器人的15-25倍。

来看1赫兹下milliDelta的垂直运动

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35赫兹下的垂直运动

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milliDelta能像其他delta机器人一样，

完成拾取装贴工作，

只不过可以在更小的空间内，

执行对精确度要求更高的任务。

1赫兹下milliDelta的圆周运动

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75赫兹下的圆周运动

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它的机身由一个复合层压结构和多个柔性接头制成，

重量非常轻，

能够在小至7立方毫米的空间内运行，

且能将精准度控制在5微米。

1赫兹下的H型轨道运动，

精确又快速

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1赫兹下的五角星型轨道运动，

快看不清了

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20赫兹下的五角星型轨道运动，

瞬间凌乱

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MilliDelta还用到了一种叫做弹出式微机电系统(MEMS)的制造技术，

这个技术是哈佛Wyssyan研究所的研究小组在2011年开发的，

用于微型机器人的扁平制造技术，

在过去的几年时间里，研究人员也曾将这种想法付诸行动，

我们之前介绍过的敏捷的蜜蜂机器人Robobee

也用到过这种技术。

MilliDelta这个小小的机械臂可以模仿其更大的兄弟姐妹的各种应用，

比如挑选和包装微小物体，

像实验室里的电子部件、电池，

或充当显微外科手术的“稳定手”，

完成制造和医药领域的一系列微操作任务。

据悉，在眼科手术中，

也可以将milliDelta安装在手术工具末端，

用于抵消医务人员手部颤动，

就像为帕金森氏症患者提供帮助的可自我稳定的汤匙。

目前，MilliDelta已经完成了它的第一个手术，

参与了一个治疗人类首部震颤的设备测试。

相关研究报告已经发表在《Science Robotics》。