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  • 提供配置文件
  • 由Mark Cutkosky教授指导的仿生学和灵巧操作实验室，探索了机器人制造和自主仿生系统的各个方面，将分析、模拟和实验应用到机器人手的设计和控制、触觉传感器和人机交互的力反馈设备。在制造业中，工作重点是快速原型的设计工具。其他的应用还包括带有嵌入式传感器、执行器和控制器的小型生物仿生机器人。
产品组合

  • Stickybot

  • Stickybot是我们关于在垂直表面使用干黏附的流动性要求的假设的一个体现。重点是我们需要可控的附着力。基本成分是:
    • 符合厘米、毫米和微米尺度的等级遵从性，
    • 各向异性干粘接材料和结构，我们可以通过控制剪切控制粘接，
    • 分布式主动控制，利用柔度和各向异性实现稳定性。
    Stickybot三世
    Stickybot III是Stickybot平台的第三次迭代。它有四条腿，每条腿都有四个自由度，包括手腕的驱动，可以扩展到仅能垂直爬上第一个平台。每个电机都有一个基于局部微处理器的伺服控制器。脚是可拆卸的，让我们可以交换我们的各种攀登技术。Stickybot III目前的爬升速度为5厘米/秒。这款机器人的鼻子长度为36厘米，尾巴长度为40厘米。
    目标
    • 可靠的平台，低停机时间。
    • 更多的自由在马达驱动允许新的攀登研究。
    • 可互换的脚。
    • 腕部的驱动，使其超越仅垂直攀爬的范围。

  • 当前的项目

    • 胶粘剂爬

    • 爬坡垂直表面与可控，定向干粘合剂。研究包括继续发展StickybotIII和新的胶粘剂和制造方法。

    • 移动操作

    • 具有触觉感应的选择性顺应，欠驱动的手。研究内容包括手和抓的分析，以及带有压力、剪切和动态触觉传感器的人造皮肤的开发。

    • MR兼容工具

    • 光纤被嵌入在用于MRI干预的活检针中，以提供弯曲挠度和尖端力的实时测量。纤维将能量传输到形状记忆合金(NiTi)执行器，用于主动转向。

    • 可穿戴的触觉:

    • 反馈改变动态运动，如慢跑或散步，以减少受伤的机会或延迟骨关节炎的进展。项目包括动态步态分析和开发可穿戴传感器和反馈设备。

    • 人类安全，以人类为中心的机器人

    • 开发设计工具和方法，以减轻意外人机交互过程中的冲击损伤。项目包括与计算机科学系Oussama Khatib教授在斯坦福安全机器人上的合作，将电容皮肤传感器纳入机器人平台，用于碰撞检测和碰撞后行为。

    • 可调的遵从性和阻尼

    • 设计基于电活性聚合物执行器的结构，具有电可调的刚度和阻尼特性，用于动态系统。项目包括通过电边界条件控制阻尼，通过设计几何和电激活控制刚度，以及在停泊无人机上的应用。

    • 验布:

    • 仿生机动、起落架和附件机构使小型无人驾驶飞行器能够在垂直和倾斜的表面上降落和停留

  • Pearching:无人机可以在墙壁上降落和停留，使用RiSE衍生的粘附技术

  • 一群无人驾驶的小型飞行器悄无声息地飞进一座城市，在建筑物之间穿梭。它们在寻找降落地点时进行交流，不是在街道上或平坦的屋顶上，而是在建筑物的侧面和屋檐下，在那里它们可以像蝙蝠或昆虫一样安全而隐蔽地依附在那里。在确定着陆地点后，每名飞行员转向一堵墙，故意失速，并在开始下降时，用装有微型刺的脚附着在表面的小凸起上。利用螺旋桨和四肢的结合，飞行者可以沿着墙壁爬行，并重新调整方向以获得更好的视野。由于有一对相反的刺，飞蛛顽强地粘在一起，抵御强风，度过恶劣的天气。这些飞行器可以在空中停留数小时或数天，在监视该区域时，几乎不消耗能量，也不发出任何声音。当任务完成后，他们会跳起来再次升空，为下一个任务做好准备。(从栖息的白皮书）

    • 栖息的无人机

    • 有时最好的降落地点是在墙上……

    • 投掷滑翔机降落和停留

    • 泡沫岩芯滑翔机被扔向粗糙的混凝土墙。超声波传感器在~5m距离启动俯仰机动。着陆时，速度部分向前，部分垂直，在1-3米/秒之间。在相当平静的条件下，30/40的投掷成功了。为了吸引和抓住表面，我们使用了非线性悬挂和Spinybot的特殊适应的刺状脚趾

    • 控制

    • 我们的控件基于Paparazzi开源控制器。到目前为止，我们已经实现了小型杂技飞机的稳定悬停。下一步是在着陆后控制起飞…

  • 触觉

  • 关于手臂和手的触觉感应、可穿戴触觉反馈装置和核磁共振兼容医疗装置的力感应的各种项目

    • 光纤触觉传感在心脏病学中的应用

    • 使用光纤传感器的消融导管的力和纹理传感。

      背景:心律失常
      心律失常是一种不正常的心律，可能会在一生中发生。心率可能不正常，因为它可能跳动得太慢、太快或变得不规则。心律失常是导致住院的十大原因之一。

      导管消融治疗
      射频导管消融术是一种用于治疗心律失常的技术，心律失常是由心电系统紊乱引起的不正常心率。大多数导管消融术利用射频能量来加热特殊导管的尖端。导管消融破坏或中断部分电通路，导致心律失常。射频能产生直径约5- 7mm、深度约3- 5mm的小而均匀的坏死病变。尽管导管消融彻底改变了心律失常的治疗方法，并已成为一些电生理学家的一线治疗方法，但目前尚未确定能量输送的最佳方案[格林伯格,海恩斯］．心房纤颤是一种疾病，约有220万美国人患有。据估计，2006年美国有30,000到35,000例房颤导管消融手术。

      需要接触力/触觉感应
      众所周知，消融尖端的接触压力(或力)是决定病变大小的关键因素之一[Haines, Muller]。这种接触压力对于冷冻消融(冷消融)中病变的形成也是至关重要的[Weiss#1]。如果接触压力过低，消融时间过长，无法烧到目标组织，而如果压力过高，则会有穿孔风险[埃里克］．一项对8745例接受导管消融术的患者的大规模调查报告，其并发症发生率为6%，其中20%的并发症是心脏穿孔引起的心包填塞[不错的］．这一比率占最严重并发症的最大比例。如果消融导管穿过心脏，血液可能会流出心脏。如果有足够多的血液被困在一种叫做心包的坚硬纤维外衣中(心包包裹着心脏)，血液就会压迫心脏，阻止心脏正常跳动。这就是所谓的“心脏填塞”[人权组织］．任何心内导管都有血管穿孔的风险[波士顿］．

    • MRI-compatible触觉

    • 使用光纤传感器的mri兼容活检针的力和挠度传感

      背景:微创器械的操作
      操控导管、针头和其他微创设备到达肿瘤和其他目标是几乎所有mri引导干预的初始步骤。迄今为止，大多数关于MRI靶向的研究都集中在使用MR成像目标，并规划介入装置的轨迹。

    • 步态再训练的触觉学

    • 项目使用触觉和其他实时反馈模式，以告知和培训受试者关于医疗应用的新型步行策略。

      我们正在使用触觉反馈，通过振动和皮肤拉伸，以及视觉和听觉反馈，来帮助训练新的步行策略。研究对象是健康受试者和骨关节炎患者，目的是减轻关节负荷，预防或治疗骨关节炎。

      我们使用多模态触觉反馈来训练4自由度步态。4dof分别是脚的前进角和膝盖角(使用振动电机实现)，躯干角(使用皮肤拉伸装置实现)

    • 皮肤弹性

    • 在这个项目中，我们正在研究轻重量，低功率的设备，通过刺激表面慢作用(SAII)机械感受器来增强振动。对于无阻碍的无线显示，皮肤弹性是特别有吸引力的，因为它不需要太多的电力;运动和速度可以很低。以前的研究表明，机械感受器对皮肤张力变化的反应迅速而准确，而且人类对前臂毛状皮肤上的切向力比正常力更敏感。然而，与其他触觉显示器相比，专注于皮肤拉伸的设备受到的关注相对较少。

    • 便携式皮肤拉伸器

  • 海底钻机:水下机器人

  • BDML正在与一家挪威钻井公司Seabed Rig合作开发水下多用途手。这只手将被要求在自主水下钻井平台上执行各种任务。主要目的是使监测钻井平台的海平面人员具备应对突发情况的能力;例如，移除弯曲/破裂的钻杆，将杂乱的液压电缆移到安全的地方，或在维修/重新连接过程中定位物体。

    这种非结构化的任务描述要求手在掌握不同对象的能力方面具有极强的适应性。此外，这只手将在遥远的地方长时间操作，这要求它非常健壮。这些要求使我们专注于用三个手指的欠驱动设计。欠驱动降低了执行器的复杂性和数量，以帮助实现鲁棒性的目标，同时帮助手被动地适应各种各样的物体。