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就像手中强大的人力创造更安全的人机器人互动

robot hands

需要用柔软的触摸机器人?一队美国澳彩网的工程师设计并开发了一种新型仿人手可能能够提供帮助。

在工业环境中,机器人通常用于需要重复抓取和对象的操作任务。其中人的手会被发现是已知的作为末端执行器或夹持的机器人的末端。

廖昌永曹

廖昌永曹,在MSU软机及电子产品和助理教授在包装,机械工程和电子和计算机工程实验室主任。澳彩网的礼貌

“新颖的人形手的设计是一个软 - 硬混合柔性夹持器。它可以产生比传统纯软越大把持力,并且同时是用于精确操纵比用于较重的物体其他对应物更稳定,说:”主要作者 廖昌永曹,实验室在澳彩网的软机及电子产品和助理教授在包装,机械工程,电气和计算机工程总监。

这项新的研究,“软手人形大抓力通过灵活的混合型气动执行器启用”,发表在软机器人。

通常,软手夹持器 - 这是主要用于在其中设置的对象可以是易碎的,轻的和不规则形 - 本几个缺点:锋利的表面上,在抓不平衡负载和相对较弱的抓握力,用于处理重负载稳定性差。

设计新的模型时,曹和他的团队考虑到了一些人与环境互动的,从采摘到敏感的医疗服务。他们发现,一些流程需要与易碎的物体安全却坚定的互动;大多数现有的夹紧系统不适合于这些目的。

团队解释说,设计新颖性导致了原型展示一个反应灵敏,快速,轻巧能够处理传统上需要不同类型的夹持系统的多项任务夹具的优点。

软人形手的每个手指从柔性混合气动致动器构造 - 或fhpa - 驱动通过加压空气弯曲,独立于其它的每个数字移动,其中创建用于移动的模块化架构。

“对于工业应用传统的刚性夹持器通常由简单而重新的
在产生大的力,较高的精度和可重复性的帮助,”曹说,责任刚性结构。 “所提出的软人形手已经证明优良的适应性和兼容性在抓复杂形状和易碎的物体,同时保持刚度的高电平施加强大的夹紧力提升重荷。”

在本质上,两全其美,曹解释。

diagram of robot hands mechanics

“新颖的人形手的设计是一个软 - 硬混合柔性夹持器。它可以产生比传统纯软越大把持力,并且同时是用于精确操纵比用于较重的物体其他对应物更稳定,”曹说。

所述fhpa由硬软两种组分的,内置致动左右气囊和骨状弹簧芯的独特的结构的组合。

“他们结合变形性,适应性和软夹具的合规性的优势,同时保持输出力大源于执行的刚性,”曹说。

他认为原型可以在行业,如水果采摘,自动化包装,医疗,康复和手术机器人是有用的。

有足够的空间用于未来的研究和开发,团队希望能与曹最近的工作进展相结合的所谓的“智能”夹具,在握持材料集成打印传感器。和通过组合与“软臂的模特混合夹持器,研究人员的目标是更准确地模仿人的精确动作。

论文的共同作者包括刘小敏,澳彩网学生陈shoue,澳彩网教授基础晓波从电气和计算机工程部门棕褐色,和何云伟赵耿何德旭从北华大学。

这项研究是部分由美国资助粮食和农业(1016788)的农业国家研究所的部门,澳彩网的战略伙伴关系补助金,中国(51275004),国家自然科学基金和澳彩网授予启动。

(注:对于媒体:请包括一个链接到在线报道原文件: //doi.org/10.1089/soro.2020.0001)

阿德里安德诺瓦托, 卡罗琳布鲁克斯和 廖昌永通过曹 今天MSU

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