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儀表網(wǎng) 下游行情】拾取物體需要對手指、手指的位置以及每個(gè)手指施加的壓力進(jìn)行精細(xì)控制,這反過來又需要復(fù)雜的傳感能力。毫無疑問,機(jī)器人抓取和操作是機(jī)器人領(lǐng)域中一個(gè)重要的的研究領(lǐng)域。
軟機(jī)器人夾具可以極大地提高許多領(lǐng)域的生產(chǎn)力,然而,現(xiàn)有的設(shè)計(jì)過于復(fù)雜且昂貴,國外一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了 ROSE,這是一種新穎的擁抱式軟抓手,其靈感來自于玫瑰花的盛開和閉合,ROSE具有令人驚訝的簡單、廉價(jià)和可擴(kuò)展的設(shè)計(jì),即使在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境和條件下,它也可以拾取多種物體而不損壞它們。
雖然抓取物體對于我們?nèi)祟悂碚f是一項(xiàng)相對簡單的任務(wù),但這個(gè)簡單的任務(wù)涉及很多機(jī)制。拾取物體需要對手指、手指的位置以及每個(gè)手指施加的壓力進(jìn)行精細(xì)控制,這反過來又需要復(fù)雜的傳感能力。毫無疑問,機(jī)器人抓取和操作是機(jī)器人領(lǐng)域中一個(gè)重要的的研究領(lǐng)域。
如今,機(jī)器人手已經(jīng)在各種復(fù)雜和危險(xiǎn)的活動(dòng)中取代了人類,包括餐館、農(nóng)場、工廠和制造廠,一般來說,軟機(jī)器人夾具更適合拾取易碎物體的任務(wù),例如水果和蔬菜。然而,雖然軟機(jī)器人作為收割工具很有前景,但它們通常有一個(gè)共同的缺點(diǎn):價(jià)格昂貴。大多數(shù)軟機(jī)器人夾具設(shè)計(jì)需要多個(gè)部件的復(fù)雜組裝,這會(huì)增加開發(fā)和維護(hù)成本。
由 Van Anh Ho 副教授領(lǐng)導(dǎo)的日本先進(jìn)技術(shù)研究所 (JAIST) 的研究小組針對這些問題提出了突破性的解決方案,他們從大自然中汲取靈感,開發(fā)了一種名為“ROSE”的創(chuàng)新型軟機(jī)器人抓手,它代表“基于旋轉(zhuǎn)的擠壓抓手”。
ROSE 令人印象深刻的是它的設(shè)計(jì),柔軟的抓握部分具有圓柱形漏斗或套筒的形狀,并連接到堅(jiān)硬的圓形底座,而圓形底座又連接到致動(dòng)器的軸。漏斗必須放置在要拾取的物體上,覆蓋其表面積的相當(dāng)一部分,然后執(zhí)行器使底座轉(zhuǎn)動(dòng),從而使柔性漏斗的外皮緊緊包裹在物體周圍。這種機(jī)制的靈感大致來自玫瑰形狀的變化,玫瑰在白天開花,在夜間閉合。
與更傳統(tǒng)的夾具相比,ROSE 具有顯著的優(yōu)勢。首先,它的制造成本要低得多,硬質(zhì)部件均可以 3D 打印,而漏斗本身可以使用模具和液體硅橡膠輕松生產(chǎn),這確保了設(shè)計(jì)易于擴(kuò)展并且適合大規(guī)模生產(chǎn)。
其次,ROSE可以輕松拾取各種物體,無需復(fù)雜的控制和傳感機(jī)制。與依賴手指狀結(jié)構(gòu)的夾具不同,ROSE的套筒施加更溫和、更均勻的壓力,這使得ROSE更適合處理草莓和梨等易碎農(nóng)產(chǎn)品以及濕滑物體,該夾具的重量不到200克,有效負(fù)載重量比高達(dá) 6812%,令人印象深刻。
第三,ROSE極其耐用且堅(jiān)固。該團(tuán)隊(duì)表明,即使經(jīng)過40萬次試驗(yàn),它仍能成功地繼續(xù)拾取物體。此外,在存在明顯裂縫或切口的情況下,漏斗仍然可以正常工作。Assoc表示:“所提出的夾具在要求苛刻的情況下表現(xiàn)出色,它能夠承受嚴(yán)格的測試,在測試中我們將漏斗全高度切割成四個(gè)獨(dú)立的部分,這證明了它的能力。” 何教授說道:“這項(xiàng)測試強(qiáng)調(diào)了
機(jī)械手在挑戰(zhàn)性條件下的卓越彈性和最佳性能。”
最后,ROSE可以被賦予傳感能力。研究人員通過在圓形底座頂部放置多個(gè)攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),這些攝像機(jī)指向漏斗內(nèi)部,漏斗內(nèi)部覆蓋著標(biāo)記,攝像機(jī)可以拾取標(biāo)記的位置并通過
圖像處理算法進(jìn)行分析,這種有前景的方法可以估計(jì)所抓取物體的尺寸和形狀。
研究團(tuán)隊(duì)指出,ROSE對于各種應(yīng)用來說都是一個(gè)有競爭力的選擇,包括工廠的收割作業(yè)和分類物品。Assoc 總結(jié)道:“ROSE 夾具具有徹底改變抓取應(yīng)用并獲得各個(gè)領(lǐng)域廣泛接受的巨大潛力。” Ho 教授表示:“其簡單而堅(jiān)固且可靠的設(shè)計(jì)將激勵(lì)研究人員和制造商在不久的將來將其用于各種抓取任務(wù)。”