手指由靈活的混合式氣動(dòng)執(zhí)行器構(gòu)成,可以獨(dú)立移動(dòng)。

密歇根州東蘭辛-需要 個(gè)柔軟觸感的機(jī)器人嗎?密歇根州立大學(xué)的工程師團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)并開發(fā)了 種新穎的類人動(dòng)物手,該手可能會(huì)有所幫助。
在工業(yè)環(huán)境中,機(jī)器人通常用于需要重復(fù)抓握和操縱物體的任務(wù)。可以發(fā)現(xiàn)人手的機(jī)器人末端稱為末端執(zhí)行器或抓取器。
席作者曹長(zhǎng)勇說(shuō):“新穎的類人動(dòng)物手設(shè)計(jì)是 種軟硬混合的柔性抓手。與傳統(tǒng)的純軟手相比,它可以產(chǎn)生更大的抓地力,并且在精確操作方面比其他重物更穩(wěn)定。” ,密歇根州立大學(xué)軟機(jī)和電子實(shí)驗(yàn)室主任,包裝,機(jī)械工程以及電氣和計(jì)算機(jī)工程助理教授。
這項(xiàng)新的研究“通過(guò)柔性混合式氣動(dòng)執(zhí)行器具有較大抓力的軟人形機(jī)器人手 ”發(fā)表在“ 軟機(jī)器人”上。
通常,軟手抓取器(主要用于物體可能易碎,輕巧和不規(guī)則形狀的環(huán)境中)存在幾個(gè)缺點(diǎn):鋒利的表面,抓握不平衡負(fù)載的穩(wěn)定性差以及用于處理重負(fù)載的抓握力相對(duì)較弱。
在設(shè)計(jì)新模型時(shí),曹和他的團(tuán)隊(duì)考慮了從水果采摘到敏感醫(yī)療等 系列人與環(huán)境的相互作用。他們發(fā)現(xiàn)某些過(guò)程需要與易碎物品進(jìn)行安全但牢固的交互。現(xiàn)有的大多數(shù)夾持系統(tǒng)都不適合這些目的。
該團(tuán)隊(duì)解釋說(shuō),設(shè)計(jì)的新穎性造就了 個(gè)原型,該原型展示了響應(yīng)靈敏,快速,輕巧的抓手的優(yōu)點(diǎn),該抓手能夠處理傳統(tǒng)上需要不同類型抓手系統(tǒng)的許多任務(wù)。
人形柔軟手的每個(gè)手指均由柔性混合氣動(dòng)執(zhí)行器(或FHPA)構(gòu)成,該氣動(dòng)執(zhí)行器由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)彎曲,從而形成了模塊化的運(yùn)動(dòng)框架,使每個(gè)手指彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
曹說(shuō):“用于工業(yè)應(yīng)用的傳統(tǒng)剛性?shī)A持器通常由簡(jiǎn)單但可靠的剛性結(jié)構(gòu)制成,有助于產(chǎn)生較大的力,高精度和可重復(fù)性。” “擬議中的軟人形手在抓握復(fù)雜形狀和易碎物體時(shí)表現(xiàn)出出色的適應(yīng)性和兼容性,同時(shí)保持了很高的剛度,可施加強(qiáng)大的夾緊力來(lái)舉起重物。”
曹解釋說(shuō),從本質(zhì)上講,兩全其美。
FHPA由硬組分和軟組分組成,圍繞致動(dòng)氣囊和骨狀彈簧芯的獨(dú)特結(jié)構(gòu)組合構(gòu)建。
曹說(shuō):“它們結(jié)合了軟爪的可變形性,適應(yīng)性和柔順性的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)保持了由致動(dòng)器的剛性產(chǎn)生的大輸出力。”
他認(rèn)為,該原型可用于水果采摘,自動(dòng)包裝,醫(yī)療,康復(fù)和手術(shù)機(jī)器人等行業(yè)。
該團(tuán)隊(duì)希望將其 進(jìn)技術(shù)與曹 近在所謂的“智能”抓取器上的工作結(jié)合起來(lái),以便將未來(lái)的研究和開發(fā)留有足夠的空間,將抓取材料中集成印刷傳感器。通過(guò)將混合抓手與“軟臂”模型相結(jié)合,研究人員旨在更精確地模擬精確的人類動(dòng)作。