Робототехніка
Інженери розробили гуманоїдну руку для захоплення крихких предметів
Команда інженерів з Університету штату Мічіган розробила та розробила гуманоїдну руку, яка набагато краще справляється з делікатними завданнями порівняно з традиційними. Нова роботизована рука може працювати з крихкими, легкими предметами неправильної форми.
Роботи в промислових умовах
Промислове середовище є однією з сфер, на яку найбільше вплинули розробки робототехніки, оскільки ця технологія часто використовується для повторюваного захоплення та контролю об’єктів.
Область робота, де буде розташована рука людини, називається кінцевим ефектором або захватом, і це було в центрі уваги нового дослідження, яке було опубліковано в М'яка робототехніка і має назву «М’які гуманоїдні руки з великою силою захоплення завдяки гнучким гібридним пневматичним приводам».
Changyong Cao був провідним автором і є директором лабораторії м'яких машин та електроніки в МДУ. Цао також є доцентом кафедри упаковки, машинобудування та електротехніки та комп’ютерної інженерії.
«Нова гуманоїдна рука — це м’яко-твердий гнучкий захват. Він може генерувати більшу силу захоплення, ніж традиційна чиста м’яка рука, і водночас бути більш стабільним для точних маніпуляцій, ніж інші аналоги, які використовуються для більш важких об’єктів», – сказав Цао.
М'які захвати
М’які ручні захвати зазвичай використовуються, коли предмет є крихким, легким і неправильної форми. Однак у них є багато недоліків, зокрема гострі поверхні, низька стабільність захоплення, коли націлені незбалансовані вантажі, і менша сила захоплення важких вантажів.
При розробці нової гуманоїдної руки Цао та його команда звернули увагу на взаємодію людини та навколишнього середовища, включаючи збір фруктів і медичну допомогу. Вони визначили, що більшість систем захоплення неефективні в тих сферах, де вони найбільше потрібні, наприклад у завданнях, які вимагають міцної взаємодії з крихкими предметами.
За словами команди, прототип продемонстрував чуйний, швидкий і легкий захват, який міг виконувати різні завдання.
Різні пальці на м’якій гуманоїдній руці зроблені з гнучкого гібридного пневматичного приводу, який також називається FHPA, і їх згинання контролюється повітрям під тиском. Цей процес призводить до того, що кожною цифрою можна керувати незалежно від інших.
«Традиційні жорсткі захвати для промислового застосування, як правило, складаються з простих, але надійних жорстких структур, які допомагають у створенні великих зусиль, високої точності та повторюваності», — сказав Цао. «Пропонована м’яка гуманоїдна рука продемонструвала чудову адаптивність і сумісність у захопленні складних і крихких об’єктів, одночасно зберігаючи високий рівень жорсткості для застосування сильних затискних зусиль для підняття важких вантажів».
FHPA
FHPA складається з твердих і м'яких компонентів.
«Вони поєднують у собі переваги деформованості, адаптивності та податливості м’яких захватів, зберігаючи велике вихідне зусилля, яке виникає завдяки жорсткості приводу», — сказав Цао.
За словами Цао, нещодавно розроблену гуманоїдну руку можна використовувати для таких завдань, як збір фруктів, автоматизоване пакування, медичне обслуговування та хірургічна робототехніка.
Тепер команда намагатиметься поєднати роботу з попередніми розробками Цао, які включають «розумні» захвати. Вони також хочуть інтегрувати друковані датчики в матеріал захоплення та поєднати гібридний захват із моделями «м’яких рук», що призведе до більш точного представлення дій людей серед роботів.
