Kutatási videó bemutatók Robotikus kézi zúzás egy alumíniummal, mint egy ember

A pop-kultúrában a legkedveltebb humanoid robotok egy közös személyiségtípussal rendelkeznek, amely a segítőkész és a hasi keverék. Főznek, tisztítanak, mosnak, és az ötödik magasba mennek, mint a valódi robotok. A kutatók egy csoportjának köszönhetően ez a fajta gép nem sokáig csak a fikcióra korlátozódik.

Ismerje meg az ADEPT robotot, amely rövid Az elasztomer passzív transzmissziókkal adaptáltan hajtott. Ez 3D-s nyomtatású, elkaphatja a labdát, összetörhet egy lemezt, és eldobhatja a shakát.

Kevin O'Brien, a Cornell Egyetem egyetemi docense és a szerdán közzétett kutatás vezető szerzője Tudományos robotika, mondja fordítottja az egyszerűsítés lehetővé tenné a robotok azon képességeinek javítását, amelyek már léteznek a következő években.

„Először azt terveztük, hogy protetikai célra használjuk, de a lehetőségek végtelenek” - mondja O'Brien. „A technológia hasznos lehet bármely olyan csuklós robotrendszerben, mint a Boston Dynamics Spot Mini, a Pepper kezei erejének és érzékenységének javítása érdekében.

- Lehetséges, hogy egy vagy két éven belül láthatod robotjainkat a technológiánkkal.

Míg a képessége, hogy felemelje magát, páratlan, az az anyag, amely az ADEPT-t igazán játékváltásnak tartja. Minden alkotórésze elasztomerből, egy gumiszerű polimerből áll, amely úgy érzi, mint az emberi bőr, amikor nyúlik és feszült.

Hat kis villanymotor található a tenyér belsejében, és szabályozza, hogyan terjed és kanyarog az ujjait, úgy, hogy az emberi ínekkel hasonlítanak. O'Brien és munkatársai ezt a robotmegfogó technikát elasztomer passzív adásokkal vagy EPT-vel rövidítették.

Ezt kiegészítik az érzékelők, amelyek lehetővé teszik az ADEPT számára, hogy észlelje az objektum közelségét és mennyire szorosan tartják. Ez a kombináció lehetővé teszi, hogy a kéz élesen megnyíljon, ha gyors fogást kell készítenie, vagy nagyobb erőt kell kifejtenie, ha egy alumíniumdobozra van szüksége. Az ilyen jellegű reflexek természetesen jönnek az emberekhez, de az ADEPT-t gyorsan megtanulják, hogy valamit gyorsan megragadjanak.

„A kutatás legizgalmasabb része volt az első alkalom, amikor a kéz a reflexeket használta, hogy elkapjon egy labdát” - mondta O'Brien. „Egy órát töltöttünk azon a napon, hogy különböző tárgyakat kaptunk; az egyszerű bemutató örömmel fogadta el a sok hónapos kemény munka és a nehéz mérnöki munkát.

Ez a robot kezek és karok hosszú sorának további iterációja. Az ADEPT elődei közül sokan merevek, és több karmot keresnek, mint a kezük. A lágy robot kezek sokkal rugalmasabbnak bizonyultak, de O'Brien és partnerei úttörő szerepet játszottak, hogy reagáljanak és mozogjanak, mint egy ember.

Hála nekik, tudtuk volna, hogy a Spot Mini-es játékot elkapjuk velünk, vagy Pepper-t, hogy hidegre dobjunk.

Absztrakt

Egy új mechanikus rendszer lehetővé tette a tudósok számára, hogy a protézisek elég erősek legyenek, hogy összetörjék a konzervdobozokat, és eléggé reaktívak legyenek ahhoz, hogy elkapják a labdát. A kompakt és költséghatékony technológia elhagyja a drága és bonyolult motorokat, amelyek ma a legtöbb protézis ujját irányítják. A legfejlettebb fogpótlások kézfogási szilárdsága, sebessége és mozgásának sokfélesége halvány az emberi kézhez képest. A felhasználói tanulmányok kimutatták, hogy a protézisek 90% -a túl lassúnak tartja a kezét, és 79% -a túl nehéznek tartja. Mint ilyen, egyszerűbb tervezéseket kell készíteni a robot kezek számára anélkül, hogy feláldozná a megfelelő pontosságot, erőt és sebességet. Kevin O'Brien és munkatársai megoldották ezt a problémát egy hengeres csiga rendszer kialakításával, amely a kerék alakú fogaskerekek köré húzott övekből áll (gyakran használt gépjármű-mechanikában). A kapott hengerek, az úgynevezett elasztomer passzív átvitelek (vagy EPT-k) igény szerint finomhangolhatják a fogóerőt és a tárgyakkal való érintkezés sebességét, a hengerek fékezését a hengerek mozgását szabályozó kerekek beállításával. A mérnökök az EPT-ket használták egy teljesen háromdimenziós nyomtatott protetikus kéz felépítéséhez, amely közel háromszoros növekedést mutatott a fogóerőben, miközben a gyors ujjzárási sebességet (másodpercben) fenntartotta a merev orsókhoz képest. Mint egy emberi kéz, a protézis nehéz tárgyakat, például csavarkulcsot tudott tartani. A kutatók úgy vélik, hogy az EPT-ket más eszközökhöz, például robotos inakhoz, puha exosuitokhoz és bioinspired mobil robotokhoz lehetne alkalmazni.