基于轴点的kirigami喂食工具用于手持及机器人辅助喂食
机器人学
2026-03-10 v1
摘要
对于拥有essential tremors及其他运动功能局限的成年人群（超过6000万人）而言，进食是一项日常挑战。传统刀叉等工具操作困难，导致意外溢食，限制了可消耗的食物类型。先前的研究开发了刚性手持工具，难以稳固固定食物；也有软质变形工具专为机器人辅助喂食而设计。为帮助更广泛的用户，我们提出了重新设计的kirigami勺，可作为手持工具或机器人安装式附件使用。我们的核心思想——在与利益相关方合作开发——是轴点式设计。该设计使kirigami勺类似于钳子：用户拧紧把手改变工具形状，夹住食物块。在实际应用中，用户可将kirigami勺用作勺子（挑食物）或叉子（夹住食物）；当把手紧闭时，工具包围食物块，防止其意外掉落。我们量化了开启或关闭kirigami勺所需的力量，展示了通过运动学或材料变更如何调整该力量。我们设计的可访问性亮点是：手持版仅由四个3D打印部件组成即可卡合。通过添加伺服电机，可将相同的运动学结构扩展至机器人辅助喂食。在我们的用例研究中，具有残疾的成年人及帕金森病老年人报告称，kirigami勺更好地满足了他们的需求，比现有替代方案在防止溢食方面更有效。观看我们的kirigami勺视频：https://youtu.be/FFIomm5RL98
引用
@article{arxiv.2603.06716,
title = {A Pivot-Based Kirigami Utensil for Hand-Held and Robot-Assisted Feeding},
author = {Keone Leao and Grace Brotherson and Iain Mischel and Sagar Parekh and Dylan P. Losey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.06716},
year = {2026}
}