投稿/爆料
厂商入驻

【原创】为什么你还不能和机器人握手?美国东北大学为机器人打造灵巧双手

技术前沿|机器人网|2017-04-29 06:30

作者:Taskin Padir
翻译:jqr.com
来源:机器人官网(jqr-com)

  • 在机器人眼中,打结是个精细活

  • 精细的手工作业在制造业中非常常见

  • 现在最先进的机器手只能拿起、移动它熟悉的物品

打结、解开绳套、把针插入针孔中、使用各类钻孔工具……对于从事制造业的普通工人来说,这些都是再简单不过的工作,但简单操作的背后其实是复杂的生物进化原理。虽然现在越来越多的机器人正在进入我们的生活,服务行业、医疗行业,但是机器人灵巧性不足的弊端正被逐渐放大,对于机器人来说,哪怕是现在最先进的机器人,模拟人类手部动作都是一个暂时无法攻克的难关。

【原创】为什么你还不能和机器人握手?美国东北大学为机器人打造灵巧双手

拥有4个手指、多个关节的NASA Valkyrie机器人用手拿起物品

五十多年前,人们第一次把机器人带进汽车制造工厂,现在,机器人们活跃在汽车的每一条生产线:焊接、组装、喷涂……这看起来很热闹,但是仔细观察它们的工作,你会发现这些发展了半个世纪的机器人还是只能抓取指定物品,并把它们放到指定位置,比如把产品从仓库中取出来。

为了抓取一件物品,机器人必须保持高度的敏捷性和可靠性,它们需要知道怎么控制力度才不会使物品损坏。在人机协作的情景下,工人必须清楚他身边的这个“伙伴”是否能给他搭把手,可惜的是,现在的机器人既不会双手协作,也不会使用手工工具,用螺丝刀对准螺帽、将锤子对准钉子、更换遥控其中的电池,这些事它一件也办不到。

目前,美国东北大学的研究小组正在研究如何让机器人的双手更加灵活。他们希望自己的机器人能像NASA的Valkyrie一样拥有至少4根手指,手指和手腕处都装有机械关节,能灵活地进行各种操作,比如简单地使用扳手。

“这个机器人将会是一个多功能机器人,你几乎可以把它用在各个领域,它不是为某个具体行业特定打造的。它的突出特点在于它将会拥有一双高度灵巧的手。这也是我们工作的关键。我们希望它的手能做出各种精细的动作,还能自主握拳,当它有一天能轻易地敲击自己的‘指甲’的时候,那像更换电池这种‘难题’就将迎刃而解。”

当然,为了实现这一目标,研究人员需要采用新型设计实现“软硬结合”。人类能安然举起玻璃酒杯,靠的不仅是骨骼提供的抓握力,皮肤提供的柔性缓冲也是一个重要因素。幸运的是,科技发展为设计带来了便利。依靠3D打印技术,设计团队能快速制作各类原型,并把成本控制在较低水平。目前,他们已经实验了多种模型组合:二指、三指的抓握工具,仿人手的精密机器手……

更让人振奋的是,设计团队并不满足于让机器人仅仅停留在“能抓握”的水平,他们尝试着把视觉系统和压力感应引入设计,机器手将拥有“视觉”和“感觉”,这在一定程度上模拟了人类的直觉本能。

当手中的物品向一侧滑落时,人类会下意识加大抓握力度,并调整物品位置,很多时候,这个过程是不需要眼睛参与的。那如何让机器人也做到这一点呢?随着电子摄像头和传感器的体积越变越小,设计人员觉得把这两者纳入机器手设计会是一种有效尝试。

“如果我们把摄像头和压力传感器安装在机器人手掌部,那它就能实时接收到手部传来的信息,并能做出各种反应。当它握住某一个物体的时候,压力传感器能帮它判断力量是否合适,物体的形变、位置变化也能让它知道是否该做出调整。让机器人知道自己的手正在做什么,手上正发生着什么变化,这将是机器人开发历史上的里程碑。”

解决了这个问题,现在打结、解绳套这些事对于机器人来说已经是小菜一碟了。

【原创】为什么你还不能和机器人握手?美国东北大学为机器人打造灵巧双手

目前,这项研究还只在实验室中进行,相关的技术并不成熟,还不能真正应用。但这让制造业看到了希望。随着全球自动化浪潮的推进,“机器换人”是一个必然的趋势,但现有的工业机器人只能从事一些基础的搬运、分拣工作,“迟钝”的机器手大大限制了工业机器人的应用范围。

只有在拥有一双灵巧的“双手”的前提下,机器人才能真正成为制造业的生产主力军,自动化才有意义。灵活的机器手将实现机器人之间的协作,也将使人机协作更为高效。人类无需担心机器人会抢走自己的岗位,毕竟如果你的机器人搭档手脚和你一样灵活,你会发现自己只会忙得完全停不下来。

机器人网原创文章,未经授权禁止转载。详情见转载须知

本文来自机器人之家,如若转载,请注明出处:https://www.jqr.com/news/001890
爆料投稿,欢迎投递至邮箱:service@jqr.com
金属加工3C行业汽车工业机器手
推荐阅读

最新评论(0

暂无回帖,快来抢沙发吧

评论

游客
robot
发布需求
联系客服联系客服
robot
联系客服