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万金油柔性抓手!国外这个二指禅可以抓住意大利面了!

2019-09-18 阅读888次

 人类的手在操纵一系列物体方面非常熟练,我们可以敲钉子,我们可以拿起鸡蛋或草莓而不会砸碎它,但机器人抓手本身却面临很多问题,力度和柔性是机器人抓手能够应用于更多更广泛行业的基础,国外对此的研究一直在进行。

 

  抓手的一个让我们能够执行各种任务的特点,是能够改变传统的抓地力,而布法罗大学的工程师们已经开发出了一种具有这种特点的双指机械手。机械手的设计使它能够吸收碰撞时撞击产生的能量,这可以防止机器人拿着的任何东西断裂,同时也使人们在机器旁和机器附近工作更安全。
 

 

  机器人手的设计使其能够在碰撞期间从冲击中吸收能量,这可以防止机器人手中的任何东西断裂,并且还可以使人们更安全地在机器附近工作。

 

  UB工程与应用科学学院机械与航空航天工程副教授Ehsan Esfahani博士说,这种夹具将成为汽车,电子封装和其他行业装配线中人机协作的宝贵资产。“我们的机器人抓取器模仿人手的调整握把的刚度能力。这些把持器是专为与人一起工作协作机器人,” Esfahani说。“他们将成为帮助者,因此他们需要安全,并且可变刚度夹具有助于实现这一目标。”

 

  9月10日在线发布在IEEE工业电子产品交易会上的一项新研究突出了该设备的安全设计,包括通过实验展示夹具的减震功能如何防止意大利面条在碰撞过程中破裂。
 

布法罗大学工程师Ehsan Esfahani在实验室开发的机器人抓手。夹具连接到市售的机器人臂上。
图片来源:Douglas Levere /布法罗大学

 

  磁铁给这个机器人一个柔软的触感

 

  Esfahani解释说,磁铁是机器人抓手多功能性背后的秘密。不是将两个手指固定在适当位置,每个抓手的手指都有一个磁性底座,位于两个钕磁铁之间,可以排斥或推动手指。

 

  磁铁之间的气隙就像一个弹簧,当手拿起物体或与外力碰撞时产生一点点给予。还可以通过增加或减小磁体之间的间距来调节手柄的刚度。在新的论文中,Esfahani和Amirhossein Memar,前UB博士、机械和航空航天工程的候选人,报告了这些安全功能。

 

  在一组测试中,工程师在机器人手的指间之间纵向放置了一小块意大利面条。当夹具撞入固定物体时,该装置检测到施加的外力,这使得磁铁调整其位置,暂时降低夹具的刚度并允许夹具吸收碰撞产生的一些能量。

 

  下一步发展

 

  Esfahani指出,他的团队正在开发的手爪可以连接到已经在许多设施中使用的商用机器人手臂上。这可以降低为有兴趣提高现有机器的安全性和性能的公司调整技术的成本。

 

  Esfahani正在成立一家创业公司,将UB的抓手,授权技术商业化。

 

  他的团队从布法罗基金获得了55,000美元:加速器由创新中心资助,该中心由UB管理并得到帝国开发部门的支持,以进一步开发机器人手。除了完善夹具的当前设计之外,团队还可以探索诸如添加第三根手指之类的进步。


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