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一項受昆蟲啟發的技術有助于幫助機器人獲得更好的抓地力

2021-12-06 16:01 性質:原創 作者:滿江 來源:AGV網
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在德國生物學家Leif Kniese引入鰭射線效應(一種用于開發機器人抓握的概念近25年)近四分之一個世紀后,由歐登塞西丹斯克大學 (SDU) 的 Poramate Manoonpong 教授領導的國際研究小組已經現在...

德國生物學家Leif Kniese引入鰭射線效應(一種用于開發機器人抓握的概念近25年)近四分之一個世紀后,由歐登塞西丹斯克大學 (SDU) 的 Poramate Manoonpong 教授領導的國際研究小組已經現在在機器人技術中挑戰了這一標準。

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物體。為了進行改進,該團隊從昆蟲中汲取了靈感。

生物機器人學教授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。以前的工作已經研究過改變夾具的角度,但沒有人對其框架內不同的橫梁角度的影響進行過詳細的調查。”

只需將Fin Ray橫梁的角度從90度更改為更小的角度,該設備就可以更輕松地圍繞物體彎曲,從而提供更強大的支撐,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省大約20%的機器人能源,并且采取更溫和的方法。我們可以使用機器人抓手的抓取機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制造,機器人抓手的方式產生影響。”

新的抓取技術還可以應用于機器人的腳部,以幫助它在棘手的地形中行走。Manoonpong 說:“如果你使用傳統的機器人腳,機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所需要的。”

研究人員將 Kniese 的傳統結構與他們的新型機械腳進行了比較,后者在橫梁上實現了10 度角。在實驗室測試中,機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。  

結果非常令人驚訝,因為穿著鰭狀肢的機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:“如果你使用傳統的機器人腳,這完全不可能。”。

盡管結果很有希望,但這項研究是基于由非常柔軟的材料制成的抓手。該團隊現在面臨的挑戰是制造一種不僅能彎曲和抓握,而且足夠堅固和堅固以應對任何環境的抓手。

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