3月4日研究人員開發(fā)了具有自適應抓地力復雜手部操作的機器人手
當我們撿起東西時，我們經(jīng)常會稍微推擠它，尋找最好的抓地力。一組研究人員現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種可以做類似事情的機械手——這一突破可以推動輔助機器人領(lǐng)域的發(fā)展。
在機械工程、材料科學和計算機科學教授AaronDollar的實驗室中，該團隊創(chuàng)造了一種機械手，它可以完全旋轉(zhuǎn)各種物體，即使它的抓手偶爾會斷開與物體的接觸。該結(jié)果最近發(fā)表在IEEERoboticsandAutomationLetters上。
安德魯摩根博士Dollar實驗室的候選人和該研究的主要作者說，該團隊著手創(chuàng)建一種設備，“手指總是在其中打開和關(guān)閉，在實際物體上移動它們的位置。”
以前的博士學位。學生RaymondMa開發(fā)了手的原始概念。對于較新的版本，Morgan修改了設計以實現(xiàn)更先進的手持功能。這些包括新的指尖設計和手腕內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的適應。
他說，一種潛在的應用是用于組裝目的。例如，設備可以撿起一個物體并重新定位它，以便它可以將其插入插槽或以某種方式將其放下。
研究人員著手使手相對簡單，盡可能少地使用傳感器技術(shù)。關(guān)鍵是要制造一種不太昂貴或需要太多維護的實用設備。“它要求我們建立一個比傳統(tǒng)要求更強大的系統(tǒng)，”摩根說。
為了使抓手移動，該團隊使用了肌腱驅(qū)動的欠驅(qū)動傳動裝置，摩根說，由于其固有的被動自適應特性，這種傳動裝置“更寬容”。也就是說，電機比手上的關(guān)節(jié)少，這使得手的運動方式更好地“包裹”到它的環(huán)境中。“我們不需要像你通常那樣了解環(huán)境會的，”他說。
該設計的一個顯著進步是該設備還有一個攝像頭，可以實時跟蹤它正在操縱的物體的位置。
“通過將手的自適應特性和這種外部反饋相結(jié)合，我們能夠完全從視覺控制手，而無需觸摸傳感器，”摩根說。“我們使用來自這臺攝像機的反饋，所以它總是在說‘嘿，你剛剛采取了一個動作——那個動作有多好，我們?nèi)绾未_保下一個動作會更好?’”
該設備成功地操縱了各種形狀的物體，包括球體、玩具車、塑料兔子和塑料鴨子。
“我們能夠完成一些相當復雜的手動操作任務，這些任務在歷史上對于機器人來說是非常難以實現(xiàn)的，”摩根說。
在該項目的基礎(chǔ)上，Morgan表示他們希望通過在更多種類的物體上嘗試來測試該設備的極限。
“最終，我們正在嘗試構(gòu)建功能更強大的服務機器人，因此測試家庭任務將是有趣和有用的，”他說。他說，這可能包括拿起盤子，或者操縱刷子并將其放在支架上。
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