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连抓带(dài)吸,手法巧(qiǎo)妙,可抓(zhuā)取多(duō)种物(wù)体的“象鼻机器(qì)人”问世

2022/10/27科技日(rì)报304

韩国机械与材料研究所(suǒ)宣布,它已(yǐ)开(kāi)发出(chū)世(shì)界上第一个能够进行(háng)所有抓取动作的抓手,其(qí)灵感来自象鼻。具体(tǐ)来(lái)说(shuō),它(tā)是模仿大象用鼻(bí)尖捏住(zhù)并(bìng)捡起(qǐ)小物体,或通过象(xiàng)鼻深深吸入空气(qì)来抓住大物体。

这(zhè)种象(xiàng)鼻抓手(shǒu),可利用其柔软的结构(gòu)、可拉伸的(de)薄(báo)壁和(hé)允许抓(zhuā)手改变形(xíng)状的电线,通过捏吸(xī)融(róng)合机制抓(zhuā)取物体。研究团队希望(wàng)这项新技(jì)术能够适用于各个领域,因为它(tā)不仅(jǐn)能有效运输各种尺(chǐ)寸(cùn)的物(wù)体,而且能以(yǐ)稳定(dìng)的方(fāng)式抓取和(hé)组(zǔ)装物体(tǐ),而不需要使用(yòng)任(rèn)何复杂的机械装置或传感器。

抓手的柔软结(jié)构具(jù)有多(duō)个微通道,可在内部产生真(zhēn)空,帮助其附着在(zài)物体(tǐ)上。由(yóu)于这(zhè)些微通道中的每一个都是灵活的,因(yīn)此它可以修改其形状以匹(pǐ)配它所接触的物体的形状,柔软结构本身通过对(duì)物体(tǐ)表(biǎo)面产生黏(nián)附力而(ér)起到吸盘的作用。

此外,通过拉动位于柔(róu)软结构中(zhōng)心的控制电线,夹(jiá)子(zǐ)还可自(zì)行(háng)折叠成两(liǎng)半,使其(qí)可(kě)像爪子一样夹取和(hé)抓(zhuā)取物体。以这种方(fāng)式使用(yòng)时,位于夹(jiá)持(chí)器外(wài)部的(de)可拉伸薄壁会包裹(guǒ)并密封(fēng)目标(biāo)物体,通过在夹持器内部产生真空,大大增加夹持力。

此(cǐ)前,抓手机器人已(yǐ)分别开发为爪型或吸力型。不过(guò)对(duì)体型大于爪(zhǎo)子可打开的最大尺(chǐ)寸的物体,爪型机器人(rén)是(shì)没有办法的。而(ér)吸力型机器人虽然能(néng)夹(jiá)持各种大尺寸的物体,但在(zài)夹持非常细的物体(如针或线)、布(bù)料(liào)或海绵等(děng)空气可(kě)通过(guò)的物(wù)体时,会遭(zāo)遇困难。

新开(kāi)发的抓手通过同(tóng)时运用爪式(shì)和吸力(lì)式(shì)夹持机构,可夹持各种(zhǒng)尺寸和材质(zhì)的物(wù)体(tǐ)。它不仅可(kě)从地板上抓取小于抓手(shǒu)百分之一的(de)小尺寸(cùn)物体,例如直(zhí)径0.25毫米的针灸针,还可(kě)抓取尺寸是其10倍的大型物体。

此外,该抓手还可通过(guò)简(jiǎn)单(dān)地打(dǎ)开和(hé)关闭气缸,开启爪式夹持模式,以夹持和抓取多(duō)种多样的物体(tǐ),而无需任何复杂(zá)的传感器或控制(zhì)器。

总编(biān)辑圈(quān)点

这个机器(qì)抓(zhuā)手有趣之处,不但是会(huì)抓和吸,它还(hái)会利用这两种(zhǒng)模式,像人类(lèi)一样(yàng)“捏”。类似覆在(zài)地板上非常薄的一(yī)层物体,对(duì)一般机器人(rén)来说很难拾取,但(dàn)新机器抓手可(kě)以(yǐ)像人类(lèi)手(shǒu)指一样轻轻捏住,同时(shí)产生(shēng)真(zhēn)空,牢(láo)牢抓握。这一优势除了在工业制造(zào)中(zhōng)大有用处外,也让机(jī)器人更为人性化,譬如(rú),它可以为(wéi)你换上易碎的灯泡,或者轻轻折下一枝(zhī)娇嫩(nèn)的玫(méi)瑰。


关键词: 象鼻机器人




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