用“柔軟”的手抓取物體 觸手機器人以柔克剛
2022-11-09 16:14:09 admin
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】“抓取”是現(xiàn)在機械工程中非常重要的一項工作，同時也是相關(guān)技術(shù)研發(fā)中一個較為復(fù)雜的課題。簡單地來說，當機器人(機械臂)要完成一項抓取工作時，需要依次完成“位置確定”“信息反饋”“信息判斷”“智能閃避”實現(xiàn)工作，并且在抓取過程中，要保證抓取這一行為的穩(wěn)定性。因此如今較為成熟的機器抓手，背后會涉及到非常多的工程學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、計算機科學(xué)以及材料學(xué)成果。
但事實上，即便是在這種背景下，機器抓手面對沉重的物體、不規(guī)則的物體、脆弱的物體依舊可能陷入僵局——盡管依靠嵌入式傳感器、復(fù)雜的反饋回路或先進的機器學(xué)習(xí)算法，結(jié)合操作員的技能是能夠?qū)崿F(xiàn)這些物品的抓取的，但顯然背后的技術(shù)以及操作要求會原高于一般的抓取工作。
而就在最近，美國哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院研究人員從水母的捕食方式中得到靈感，設(shè)計了一種新型的能夠?qū)崿F(xiàn)“柔軟抓取”的觸手機器人，一定程度上解決了沉重的物體、不規(guī)則的物體、脆弱的物體的抓取難題。
據(jù)悉，該觸手機器人不同于傳統(tǒng)的機器抓手，采用了細長的“觸手”來代替爪子。這些觸手實際上是中空的橡膠管，管子的一側(cè)比另一側(cè)橡膠層更厚，這使得管子在充氣受壓的過程中會自然發(fā)生卷曲。而當多根這樣的管子同時充氣、卷曲，并在這個過程中包裹住需要抓取的物體的時候，就可以在不需要考慮物體形狀的前提下，以一種并不“強硬”的方式，融合的將物體緊緊抓住。并且只要“觸手”的數(shù)量足夠多，每根“觸手”需要承受的機械強度就會低非常多，加上“觸手”本身還會相互纏繞增加握持的強度，最后便可以輕松的完成抓取工作。并且，這種“觸手”放手的過程也很簡單，只需要將觸手中的空氣慢慢排除解壓，“觸手”就會恢復(fù)回柔軟的狀態(tài)，從而釋放抓取物體。
不過從技術(shù)本身來說，這種觸手也存在局限性，例如抓取物體的體積，以及特殊的工作環(huán)境。因此，這種機器抓手并非傳統(tǒng)機械抓手的替代品，而是互補品，在實際工作過程中，還是需要根據(jù)實際情況來選擇更加合適的抓取設(shè)備以及抓取方法的。
但事實上，即便是在這種背景下，機器抓手面對沉重的物體、不規(guī)則的物體、脆弱的物體依舊可能陷入僵局——盡管依靠嵌入式傳感器、復(fù)雜的反饋回路或先進的機器學(xué)習(xí)算法，結(jié)合操作員的技能是能夠?qū)崿F(xiàn)這些物品的抓取的，但顯然背后的技術(shù)以及操作要求會原高于一般的抓取工作。
而就在最近，美國哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院研究人員從水母的捕食方式中得到靈感，設(shè)計了一種新型的能夠?qū)崿F(xiàn)“柔軟抓取”的觸手機器人，一定程度上解決了沉重的物體、不規(guī)則的物體、脆弱的物體的抓取難題。
據(jù)悉，該觸手機器人不同于傳統(tǒng)的機器抓手，采用了細長的“觸手”來代替爪子。這些觸手實際上是中空的橡膠管，管子的一側(cè)比另一側(cè)橡膠層更厚，這使得管子在充氣受壓的過程中會自然發(fā)生卷曲。而當多根這樣的管子同時充氣、卷曲，并在這個過程中包裹住需要抓取的物體的時候，就可以在不需要考慮物體形狀的前提下，以一種并不“強硬”的方式，融合的將物體緊緊抓住。并且只要“觸手”的數(shù)量足夠多，每根“觸手”需要承受的機械強度就會低非常多，加上“觸手”本身還會相互纏繞增加握持的強度，最后便可以輕松的完成抓取工作。并且，這種“觸手”放手的過程也很簡單，只需要將觸手中的空氣慢慢排除解壓，“觸手”就會恢復(fù)回柔軟的狀態(tài)，從而釋放抓取物體。
不過從技術(shù)本身來說，這種觸手也存在局限性，例如抓取物體的體積，以及特殊的工作環(huán)境。因此，這種機器抓手并非傳統(tǒng)機械抓手的替代品，而是互補品，在實際工作過程中，還是需要根據(jù)實際情況來選擇更加合適的抓取設(shè)備以及抓取方法的。
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