

在德國生物學(xué)家Leif Kniese引入鰭射線效應(yīng)(一種用于開發(fā)機(jī)器人抓握的概念近25年)近四分之一個世紀(jì)后,由歐登塞西丹斯克大學(xué) (SDU) 的 Poramate Manoonpong 教授領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組已經(jīng)現(xiàn)在在機(jī)器人技術(shù)中挑戰(zhàn)了這一標(biāo)準(zhǔn)。
Fin Ray夾持器由柔軟的手指組成,由堅硬的三角形橫梁連接,這些橫梁彎曲和變形以適應(yīng)物體。為了進(jìn)行改進(jìn),該團(tuán)隊從昆蟲中汲取了靈感。
生物機(jī)器人學(xué)教授Manoonpong說:“我們知道,許多動物能夠使用柔順的墊子或腳[抓住或附著]到表面上。我們可以看到昆蟲附著墊的角度不同。以前的工作已經(jīng)研究過改變夾具的角度,但沒有人對其框架內(nèi)不同的橫梁角度的影響進(jìn)行過詳細(xì)的調(diào)查。”
只需將Fin Ray橫梁的角度從90度更改為更小的角度,該設(shè)備就可以更輕松地圍繞物體彎曲,從而提供更強(qiáng)大的支撐,所需的力更小。這是因為90度橫梁更堅固,但通過改變它們的角度,使它們彎曲所需的力更小。
Manoonpong說:“這意味著我們最多可以節(jié)省大約20%的機(jī)器人能源,并且采取更溫和的方法。我們可以使用機(jī)器人抓手的抓取機(jī)制它可以處理非常精致和易碎的物品,例如食物,并且施加的力或能量要少得多。它可能會對整個行業(yè)制造,機(jī)器人抓手的方式產(chǎn)生影響?!?/p>
新的抓取技術(shù)還可以應(yīng)用于機(jī)器人的腳部,以幫助它在棘手的地形中行走。Manoonpong 說:“如果你使用傳統(tǒng)的機(jī)器人腳,機(jī)器人將在不可通行的地形上緩慢行走,例如巖石地面或直接在管道上,這是石油和天然氣行業(yè)所需要的?!?/p>
研究人員將 Kniese 的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)與他們的新型機(jī)械腳進(jìn)行了比較,后者在橫梁上實現(xiàn)了10 度角。在實驗室測試中,機(jī)器人需要穿過一組管道,新的腳提供了更好的抓地力,因為它們更容易在管道周圍彎曲。
結(jié)果非常令人驚訝,因為穿著鰭狀肢的機(jī)器人能夠輕松地穿過巖石。新的腳使它能夠“抓住”石頭,使行走變得輕松。Manoonpong說:“如果你使用傳統(tǒng)的機(jī)器人腳,這完全不可能。”。
盡管結(jié)果很有希望,但這項研究是基于由非常柔軟的材料制成的抓手。該團(tuán)隊現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是制造一種不僅能彎曲和抓握,而且足夠堅固和堅固以應(yīng)對任何環(huán)境的抓手。

