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可抓取多种物体的“象鼻机器人”问世

发布时间: 2022-10-27 09:22:36 来源: 科技日报 作者: 张梦然
韩国机械与材料研究所宣布,它已开发出世界上第一个能够进行所有抓取动作的抓手,其灵感来自象鼻。

抓手抓取各种尺寸和形状的物体(上),象鼻和抓手抓薯片的比较(下)。图片来源:韩国机械材料研究所

抓手抓取各种尺寸和形状的物体(上),象鼻和抓手抓薯片的比较(下)。图片来源:韩国机械材料研究所

韩国机械与材料研究所宣布,它已开发出世界上第一个能够进行所有抓取动作的抓手,其灵感来自象鼻。具体来说,它是模仿大象用鼻尖捏住并捡起小物体,或通过象鼻深深吸入空气来抓住大物体。

这种象鼻抓手,可利用其柔软的结构、可拉伸的薄壁和允许抓手改变形状的电线,通过捏吸融合机制抓取物体。研究团队希望这项新技术能够适用于各个领域,因为它不仅能有效运输各种尺寸的物体,而且能以稳定的方式抓取和组装物体,而不需要使用任何复杂的机械装置或传感器。

抓手的柔软结构具有多个微通道,可在内部产生真空,帮助其附着在物体上。由于这些微通道中的每一个都是灵活的,因此它可以修改其形状以匹配它所接触的物体的形状,柔软结构本身通过对物体表面产生黏附力而起到吸盘的作用。

此外,通过拉动位于柔软结构中心的控制电线,夹子还可自行折叠成两半,使其可像爪子一样夹取和抓取物体。以这种方式使用时,位于夹持器外部的可拉伸薄壁会包裹并密封目标物体,通过在夹持器内部产生真空,大大增加夹持力。

此前,抓手机器人已分别开发为爪型或吸力型。不过对体型大于爪子可打开的最大尺寸的物体,爪型机器人是没有办法的。而吸力型机器人虽然能夹持各种大尺寸的物体,但在夹持非常细的物体(如针或线)、布料或海绵等空气可通过的物体时,会遭遇困难。

新开发的抓手通过同时运用爪式和吸力式夹持机构,可夹持各种尺寸和材质的物体。它不仅可从地板上抓取小于抓手百分之一的小尺寸物体,例如直径0.25毫米的针灸针,还可抓取尺寸是其10倍的大型物体。

此外,该抓手还可通过简单地打开和关闭气缸,开启爪式夹持模式,以夹持和抓取多种多样的物体,而无需任何复杂的传感器或控制器。

总编辑圈点

这个机器抓手有趣之处,不但是会抓和吸,它还会利用这两种模式,像人类一样“捏”。类似覆在地板上非常薄的一层物体,对一般机器人来说很难拾取,但新机器抓手可以像人类手指一样轻轻捏住,同时产生真空,牢牢抓握。这一优势除了在工业制造中大有用处外,也让机器人更为人性化,譬如,它可以为你换上易碎的灯泡,或者轻轻折下一枝娇嫩的玫瑰。

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