机器人指尖能像折纸一样变形,如何提高其稳定性和灵巧性?

如题所述

引领未来抓握革命:折纸艺术灵感的机器人指尖展现变形魅力


在追求机器人技术的灵活性和多功能性上,科研人员正在不断突破边界。最新的创新来自科技大学的研究团队,他们开发出一款灵感源于日本折纸艺术的机器人指尖,这款指尖能够在三种不同配置之间灵活切换,从而突破了传统机械手的抓握局限。


这篇在IEEE自动化科学与工程国际会议(CASE)上亮相的论文揭示了这项独特设计的细节。Kanzicheng和Zhang Yazhan Zhang这两位研究人员,通过电子邮件分享了他们的设计理念:“我们研究的初衷是解决工业自动化中的两个关键挑战。一方面,需要能适应不同对象的抓取策略;另一方面,是避免对特定形状的依赖,降低更换抓持器的繁琐。”


长久以来,科学家们一直在探索控制机械手抓握姿势的解决方案,但许多现有方法存在局限。Kan和Zhang团队的目标是创造一个能轻松操控且能执行多种姿势的指尖。他们受到过去研究中平行夹具的启发,同时也注意到工程师在特定形状抓取上的局限性。


他们团队的博士生宋浩然的接触面聚类研究,为指尖设计提供了灵感。这款新的折纸形状指尖由柔软的折纸骨架和运动驱动的四连杆机构组成,能实现三维旋转和多模式抓握,如凸形、凹形和倾斜平面,其运动学模型能精确模拟和预测这些动作。


经过细致测试,这款指尖在各种抓握任务中表现出色,展现出高度的适应性和灵巧性。更重要的是,它以相对低廉的成本(约5美元)为未来的自动化生产线提供了可能,减少了因产品形状变化而频繁更换夹具的费用。


然而,商业化前仍需解决一些技术挑战,如性能与模型预测的差距。Kan和Zhang计划通过优化设计和工艺来改进,目标是小型化和增加传感功能,以实现闭环控制,进一步提升末端执行器的性能。


未来,这款变形指尖有望广泛应用于类人机器人,引领机器人抓握技术的革新,为工业自动化带来显著的进步。期待他们在小型化和传感技术上的突破,为我们揭示更多关于智能机器人指尖的无限可能。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
相似回答