研究视频显示机器人手破碎铝罐像人类

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Anonim

流行文化中最受喜爱的人形机器人有着共同的个性类型,这种机器人既有益又有趣。他们做饭,打扫卫生,洗衣服,然后进入高五,就像他们真正的机器人一样。感谢一群研究人员,这些机器可能不会长期受限于科幻小说。

遇见机器人手ADEPT,这是简称 通过弹性无源变速器自适应驱动 。它是3D打印的,可以接球,粉碎罐头,然后扔掉沙卡。

康奈尔大学(Cornell University)副教授,该研究的主要作者凯文奥布莱恩(Kevin O'Brien)周三在该杂志上发表文章 科学机器人 ,告诉 逆 简单的设计可以提高未来几年已经存在的机器人的能力。

“我们最初设计它用于假肢,但可能性是无穷无尽的,”奥布莱恩说。 “该技术可用于任何联合机器人系统,如波士顿动力公司的Spot Mini等腿式机器人,以提高Pepper手的力量和灵敏度。

“你有可能在一两年内看到使用我们技术的机器人。”

虽然它能够让你精力充沛,但是它的组成和功能ADEPT让人感觉真正改变了游戏规则。它的所有组件都是由弹性体制成,这是一种橡胶状聚合物,在拉伸和拉紧时感觉像人的皮肤一样。

手掌内部装有六个小型电动马达,通过像人类肌腱一样缠绕和展开琴弦来控制其伸展和卷曲手指的方式。 O'Brien和他的同事称这种机器人夹持技术为弹性体无源传动或简称EPT。

传感器可以补充传感器,ADEPT可以检测物体的接近程度以及物体的紧密程度。这种组合允许手在需要快速捕获或在需要压碎铝罐时施加更大的力时灵活地打开。这些反应对人类来说很自然,但教ADEPT快速掌握一些东西需要数月时间。

“这项研究中最激动人心的部分是第一次用手反射球来接球,”奥布莱恩说。 “那天我们花了一个小时让它抓住不同的物体;这个简单的演示是经过多年艰苦努力和艰难工程的欢迎验证。“

这是一系列机器人手和手臂的进一步迭代。 ADEPT的许多前辈都是僵硬的,看起来比手更多。软机器人手被证明更加灵活,但让他们像人类一样做出反应和行动是奥布莱恩和他的合作伙伴开创的事情。

多亏了他们,我们可以让Spot Mini跟我们玩,或者让Pepper给我们一个感冒。

抽象

一种新的机械系统使得科学家们能够开发出足够强大的假手,可以压碎罐子并且能够反应足以接球。紧凑且经济的技术与昂贵而笨重的电机不同,后者控制着当今存在的大多数假肢。即使是最先进的假手的握力,抓握速度和运动的多样性与人手相比也是苍白的。用户研究表明,90%的假肢患者认为手太慢,79%的人认为手太重。因此,在不牺牲足够精度,力和速度的情况下,为机器人手设计更简单的设计仍然是一项挑战。 Kevin O'Brien及其同事通过创建一个圆柱形滑轮系统解决了这个问题,该滑轮系统由缠绕在轮形齿轮(通常用于机动车辆机械装置)的皮带组成。由此产生的称为弹性体无源传动装置(或EPT)的气缸可以通过调节缠绕在控制气缸运动的轮子周围的线中的张力来微调抓握力和与物体接触的速度。工程师们使用EPT来构建一个完全3D打印的假肢手,与刚性线轴相比,它表现出几乎三倍的握力增加,同时仍然保持快速的手指闭合速度(以秒为单位)。重量与人手一样多,假肢能够容纳重物,如扳手。研究人员认为EPT可以应用于其他设备,如机器人肌腱,软体外露和生物启发的移动机器人。

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