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 行業百態】“抓取”是現在機械工程中非常重要的一項工作，同時也是相關技術研發中一個較為復雜的課題。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”實現工作，并且在抓取過程中，要保證抓取這一行為的穩定性。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、應用科學、計算機科學以及材料學成果。
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、復雜的反饋回路或先進的機器學習算法，結合操作員的技能是能夠實現這些物品的抓取的，但顯然背后的技術以及操作要求會原高于一般的抓取工作。
而就在最近，美國哈佛大學工程與應用科學學院研究人員從水母的捕食方式中得到靈感，設計了一種新型的能夠實現“柔軟抓取”的觸手機器人，一定程度上解決了沉重的物體、不規則的物體、脆弱的物體的抓取難題。
據悉，該觸手機器人不同于傳統的機器抓手，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，管子的一側比另一側橡膠層更厚，這使得管子在充氣受壓的過程中會自然發生卷曲。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”就會恢復回柔軟的狀態，從而釋放抓取物體。
不過從技術本身來說，這種觸手也存在局限性，例如抓取物體的體積，以及特殊的工作環境。因此，這種機器抓手并非傳統機械抓手的替代品，而是互補品，在實際工作過程中，還是需要根據實際情況來選擇更加合適的抓取設備以及抓取方法的。
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、復雜的反饋回路或先進的機器學習算法，結合操作員的技能是能夠實現這些物品的抓取的，但顯然背后的技術以及操作要求會原高于一般的抓取工作。
而就在最近，美國哈佛大學工程與應用科學學院研究人員從水母的捕食方式中得到靈感，設計了一種新型的能夠實現“柔軟抓取”的觸手機器人，一定程度上解決了沉重的物體、不規則的物體、脆弱的物體的抓取難題。
據悉，該觸手機器人不同于傳統的機器抓手，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，管子的一側比另一側橡膠層更厚，這使得管子在充氣受壓的過程中會自然發生卷曲。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”就會恢復回柔軟的狀態，從而釋放抓取物體。
不過從技術本身來說，這種觸手也存在局限性，例如抓取物體的體積，以及特殊的工作環境。因此，這種機器抓手并非傳統機械抓手的替代品，而是互補品，在實際工作過程中，還是需要根據實際情況來選擇更加合適的抓取設備以及抓取方法的。
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