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人類的手在操縱一系列物體方面非常熟練，我們可以敲釘子，我們可以拿起雞蛋或草莓而不會(huì)砸碎它，但機(jī)器人抓手本身卻面臨很多問(wèn)題，力度和柔性是機(jī)器人抓手能夠應(yīng)用于更多更廣泛行業(yè)的基礎(chǔ)，國(guó)外對(duì)此的研究一直在進(jìn)行。
抓手的一個(gè)讓我們能夠執(zhí)行各種任務(wù)的特點(diǎn)，是能夠改變傳統(tǒng)的抓地力，而布法羅大學(xué)的工程師們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種具有這種特點(diǎn)的雙指機(jī)械手。機(jī)械手的設(shè)計(jì)使它能夠吸收碰撞時(shí)撞擊產(chǎn)生的能量，這可以防止機(jī)器人拿著的任何東西斷裂，同時(shí)也使人們?cè)跈C(jī)器旁和機(jī)器附近工作更安全。
機(jī)器人手的設(shè)計(jì)使其能夠在碰撞期間從沖擊中吸收能量，這可以防止機(jī)器人手中的任何東西斷裂，并且還可以使人們更安全地在機(jī)器附近工作。
UB工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院機(jī)械與航空航天工程副教授Ehsan Esfahani博士說(shuō)，這種夾具將成為汽車，電子封裝和其他行業(yè)裝配線中人機(jī)協(xié)作的寶貴資產(chǎn)。“我們的機(jī)器人抓取器模仿人手的調(diào)整握把的剛度能力。這些把持器是專為與人一起工作協(xié)作機(jī)器人，” Esfahani說(shuō)。“他們將成為幫助者，因此他們需要安全，并且可變剛度夾具有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。”
9月10日在線發(fā)布在IEEE工業(yè)電子產(chǎn)品交易會(huì)上的一項(xiàng)新研究突出了該設(shè)備的安全設(shè)計(jì)，包括通過(guò)實(shí)驗(yàn)展示夾具的減震功能如何防止意大利面條在碰撞過(guò)程中破裂。
布法羅大學(xué)工程師Ehsan Esfahani在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的機(jī)器人抓手。夾具連接到市售的機(jī)器人臂上。
圖片來(lái)源：Douglas Levere /布法羅大學(xué)
圖片來(lái)源：Douglas Levere /布法羅大學(xué)
磁鐵給這個(gè)機(jī)器人一個(gè)柔軟的觸感
Esfahani解釋說(shuō)，磁鐵是機(jī)器人抓手多功能性背后的秘密。不是將兩個(gè)手指固定在適當(dāng)位置，每個(gè)抓手的手指都有一個(gè)磁性底座，位于兩個(gè)釹磁鐵之間，可以排斥或推動(dòng)手指。
磁鐵之間的氣隙就像一個(gè)彈簧，當(dāng)手拿起物體或與外力碰撞時(shí)產(chǎn)生一點(diǎn)點(diǎn)給予。還可以通過(guò)增加或減小磁體之間的間距來(lái)調(diào)節(jié)手柄的剛度。在新的論文中，Esfahani和Amirhossein Memar，前UB博士、機(jī)械和航空航天工程的候選人，報(bào)告了這些安全功能。
在一組測(cè)試中，工程師在機(jī)器人手的指間之間縱向放置了一小塊意大利面條。當(dāng)夾具撞入固定物體時(shí)，該裝置檢測(cè)到施加的外力，這使得磁鐵調(diào)整其位置，暫時(shí)降低夾具的剛度并允許夾具吸收碰撞產(chǎn)生的一些能量。
下一步發(fā)展
Esfahani指出，他的團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)的手爪可以連接到已經(jīng)在許多設(shè)施中使用的商用機(jī)器人手臂上。這可以降低為有興趣提高現(xiàn)有機(jī)器的安全性和性能的公司調(diào)整技術(shù)的成本。
Esfahani正在成立一家創(chuàng)業(yè)公司，將UB的抓手，授權(quán)技術(shù)商業(yè)化。
他的團(tuán)隊(duì)從布法羅基金獲得了55,000美元：加速器由創(chuàng)新中心資助，該中心由UB管理并得到帝國(guó)開(kāi)發(fā)部門的支持，以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)機(jī)器人手。除了完善夾具的當(dāng)前設(shè)計(jì)之外，團(tuán)隊(duì)還可以探索諸如添加第三根手指之類的進(jìn)步。
