2018年08月02日 | 毫米级Delta机器人研制成功，能够完成制造和医药领域的一系列微操作任务

2018-08-02 来源：网络整理

由于Delta机器人精度高、速度快，被广泛应用于取放组装、机械加工、和食品等多种工业流程中。从Reymond Clavel为巧克力工厂开发的第一个版本开始，Delta机器人使用三个独立控制的轻质手臂，引导平台在三个方向上快速准确地移动，将巧克力果仁糖快速放置在包装中。该平台既可作为舞台，类似于飞行模拟器中使用的平台，也可与操作装置，例如，可以按照规定的模式抓取、移动和放置物体。随着时间的推移，机器人专家已经设计出越来越小的Delta机器人在有限的工作空间中完成任务，但是使用传统的制造技术和部件将其进一步缩小到毫米级已经证明是不可能完成的任务。

据报道，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lliDelta机器人克服了这一小型化挑战。通过微加工技术和高性能复合材料，milliDelta集成了接头和弯曲，可以高速、力量和微米精度进行操作，使其能够完成制造和医药领域的一系列微操作任务。

2011年，受到弹出书籍和折纸的启发，Wood团队开发了一种微制造方法，可以将平板复合材料机器人装配起来。弹性MEMS（“微机电系统”的简称）制造已经被用于构建动态厘米级机器，这种机器可以简单地走路，或者像RoboBee一样可以飞行。在他们的新研究中，研究人员将他们的方法应用于开发尺寸仅为15毫米×15毫米×20毫米的Delta机器人。

Wood表示，“缩放物理学告诉我们，缩小Delta机器人的尺寸将提高他们的速度和加速度，弹出式MEMS制造能够使用任何材料或材料组合，似乎是解决这个问题的理想方法。这种方法也使我们能够快速地完成许多迭代，最终制造出milliDelta。”Wood是Wyss研究所的核心教员，也是Bioinsred Robocs平台的联合负责人，还是SEAS的Charles River工程与应用科学教授。

Millidelta的设计采用了复合材料层合板结构的嵌入式弯曲关节，其复杂性接近于大型Delta机器人的关节。来自Wood团队的第一，Wyss研究所研究员Hayley McClintock表示，“在装配夹具的帮助下，这种板可以精确地折叠成毫米级的Delta机器人。milliDelta还利用压电致动器，使其能够以比现有Delta机器人高15至20倍的频率进行移动。”

此外，研究小组还表示，milliDelta可以在大约7立方毫米的工作空间内工作，可以施加力量并显示出轨迹，这些轨迹与高频率一起可以使其成为工业拾放过程中的微观操作的理想选择，还可以在人眼上进行的显微手术如视网膜显微手术。

研究人员将milliDelta进行显微手术和其他显微操作首先进行了，还将他们的机器人作为手部震颤消除装置进行了探索。来自Wood团队的共同第一作者，SEAS博士后研究员Fatma Zeynep mel博士说，“我们首先绘制了某个人拿着牙签尖端的路径，计算出这些路径，然后将它们馈入milliDelta机器人，这个机器人能够匹配和取消它们。” 研究人员认为，专门的milliDelta机器人既可以添加到现有的机器人设备上，也可以开发为独立的设备，例如在研究和临床实验室中操作细胞的平台。

“Wood团队的工作证明毫米级毫米级机器人的速度和控制得到了加强，为工业和医疗机器人开辟了一条全新的发展道路，这是现有技术无法实现的，这也是我们的仿生机器人技术平台引领未来的又一个例子。” Wyss研究所创始人Donald Ingber博士如是说，他也是HMS血管生物学Judah Folkman教授和波士顿儿童医院血管生物学项目的教授，以及SEAS生物工程学教授。

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一、技术原理与性能参数

问：连续可调直流稳压电源电路的工作原理是什么？
答：连续可调直流稳压电源电路的工作原理主要是通过扩展开关电源的电压和电流容量，采用高频调制技术，将输入的交流电转换为直流电，并通过调节电路使输出电压稳定在一个可调范围内。其内部包含整流、滤波、稳压等多个环节，以提供稳定且可调的直流电压输出。
问：如何选择合适的连续可调直流稳压电源？
答：选择连续可调直流稳压电源时，需要考虑的主要因素包括所需电压范围、电流容量、稳压精度、纹波噪声、保护功能等。同时，也需要根据应用场景考虑电源的体积、重量、散热性能等因素。

二、使用与维护

问：在使用过程中，输出电压不稳定怎么办？
答：如果输出电压不稳定，可以首先检查电源输入电压是否稳定，使用稳压电源或变压器等辅助设备来保持输入电压的稳定。其次，检查输出端电压设置是否正确，确保输出电压值在设定范围内。最后，检查电源输出端负载是否符合规定，避免负载过重或过轻导致输出电压波动。
问：如何对连续可调直流稳压电源进行日常维护？
答：日常维护主要包括检查电源输入输出线路的连接是否牢固，清洁电源外壳和散热风扇上的灰尘，以及定期检查电源的工作状态和性能指标。如果发现异常或故障，应及时进行处理或更换损坏的部件。

三、故障排查与解决

问：电源无法输出电压或电流怎么办？
答：如果电源无法输出电压或电流，可以首先检查电源输入电压是否正常，电源本身是否损坏。其次，检查电源输出端连接是否正确，是否存在开路或短路的情况。最后，检查电源是否过载或短路，确保电源在正常工作范围内。
问：电源输出电压波动大怎么办？
答：输出电压波动大可能是由于电源输入电压不稳定、输出端负载不匹配或存在电磁干扰等原因造成的。解决方法包括稳定输入电压、匹配适当的负载、检查并消除电磁干扰源等。

四、扩展与升级

问：如何扩展连续可调直流稳压电源的电压和电流范围？
答：扩展电压和电流范围通常需要根据具体的电源设计来进行。一般来说，可以通过更换更高功率的整流管、滤波电容和稳压元件等方式来提升电源的电压和电流容量。同时，也可以通过增加并联或串联电路的方式来实现电压和电流的分档调节。
问：如何进行电路的升级和改造？
答：电路的升级和改造需要根据实际需求和技术能力来进行。在升级过程中，需要注意保持原有电路的稳定性和可靠性，避免引入新的故障点。同时，也需要关注新技术的发展和应用，以便在升级过程中采用更先进、更高效的电路设计方案。

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