OrigamiInspired機(jī)器人抓手

由麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究人員開發(fā)的一種新的軟機(jī)器人抓手可以提升當(dāng)前類似技術(shù)的更廣泛的物體，包括其重量的100倍。目前在工業(yè)應(yīng)用中通常使用的機(jī)器人夾具往往是剛性的，并且只能在沒有任何直觀能力的結(jié)構(gòu)化環(huán)境中工作。隨著麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種柔軟但特別強(qiáng)大的軟抓手機(jī)器人，這種情況很快就會發(fā)生變化，這種機(jī)器人的重量可以達(dá)到其重量的100倍。

機(jī)器人 - 麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)和哈佛大學(xué)的John A. Paulson工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院合作，是一種折紙式的錐形結(jié)構(gòu)，在物體上坍塌，類似于金星捕蠅草植物捕獲它的獵物。Atlantic Design&Manufacturing是東海岸領(lǐng)先的設(shè)計(jì)工程師貿(mào)易展，提供最新的3D打印，自動化和CAD / CAM軟件，包括FedEx，GE Appliances，Procter&Gamble以及其他數(shù)百種軟件。

目前存在的橡膠機(jī)器人夾具柔軟且有彈性，允許它們拾取諸如葡萄，盒子甚至空水瓶之類的物品。然而，它們通常僅限于在沒有太多重量的情況下拾取物體。麻省理工學(xué)院教授Daniela Rus表示，這種新型夾具不太受限制，能夠抓住并拾取大量物體，包括湯罐，錘子，酒杯，無人機(jī)，以及像一塊西蘭花一樣細(xì)小的東西。 ，CSAIL主任。

“以前解決包裝問題的方法只能處理非常有限的物體類別 - 非常輕的物體，或符合箱子和圓柱體等形狀的物體，”她說。“但是憑借Magic Ball夾具系統(tǒng)，我們已經(jīng)證明我們可以為各種各樣的物品(從葡萄酒瓶到西蘭花，葡萄和雞蛋)進(jìn)行取放任務(wù)。換句話說，重物和輕物體。精致或堅(jiān)固的物體，或具有規(guī)則或自由形狀的物體。“

實(shí)際上，新的機(jī)器人抓手為這些類型的機(jī)器可以做什么設(shè)置了不同的條件，麻省理工學(xué)院和CSAIL的研究人員處于這類研究的最前沿。事實(shí)上，羅斯說她有一天希望創(chuàng)造一個(gè)“能為你自動包裝雜貨的機(jī)器人”，她說。

折紙的力量

研究人員使用了與之前在夾子設(shè)計(jì)中使用的不同形式的機(jī)器人形狀，靈感來自于所謂的“折紙魔術(shù)球”，這是日本紙張折疊藝術(shù)中的一種設(shè)計(jì)。研究人員說，這種形狀 - 錐形，中空和真空供電 - 允許設(shè)備包裹整個(gè)物體并成功地拾取它。

機(jī)器人抓手有三個(gè)部分 - 基于折紙的骨架結(jié)構(gòu)，用于包住結(jié)構(gòu)的氣密皮膚和連接器。為了制造這些零件，研究人員使用了一種機(jī)械橡膠模具和一種特殊的熱收縮塑料，可在高溫下自行折疊。

為了測試夾具在不同物體上的強(qiáng)度，研究人員將其與標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人配對。他們發(fā)現(xiàn)抓手可以抓住并抬起70%直徑的物體，這使得它可以拾起并保持各種軟食而不會造成損壞。它還可以撿起重達(dá)4磅的瓶子。

CSAIL和哈佛大學(xué)的John A. Paulson工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的聯(lián)合博士后李曙光表示，其性能將使其對亞馬遜這樣的船公司具有吸引力，這些公司需要在倉庫中采用這種自動化方式來獲取“微妙或不規(guī)則”他說，“目前用手指式和吸盤式手柄不能做到這一點(diǎn)。”

“吸盤無法拾取任何帶孔的東西 - 而且它們需要的東西比柔軟的手指夾持器強(qiáng)得多，”李說。

目前，折紙式夾持器最適用于瓶子或罐子等圓柱形物體，這也意味著它非常適合用于工廠的生產(chǎn)線。但是，它確實(shí)有其局限性;研究人員說，例如，夾子拿起一些平坦的東西，如三明治或書，這將是一個(gè)挑戰(zhàn)。

研究人員表示，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃繼續(xù)努力，通過增加計(jì)算機(jī)視覺來解決夾具目前在角度和方向上遇到的一些問題，他們說這可以讓抓手“看到”并能夠抓住物體的特定部位。