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[干货].中国科大自主研发的新一代机器人高性能低成本柔性手爪

时间:2023-01-14 来源网站:淮安化工机械网

据江淮晨报报道,用筷子都难完整夹起的细嫩豆腐,一台机器爪竟然可以轻松搞定。在即将举办的安徽省庆祝改革开放40周年科技创新成果展上,由中国科大自主研发的新一代机器人高性能低成本柔性手爪,将为大家带来意想不到的现场表演。

完美抓取细嫩豆腐

在中国科大实验室里,研究人员将玻璃杯、小木块、纸张、松软的蛋糕、细嫩的豆腐等不同物体放置在传送带上,柔性手爪识别到之后,都能从传送带上轻松、准确地抓起,再转身轻轻放置到指定位置。整个过程中,连最易损的豆腐块,也没有丝毫破碎。

做实验期间,我们有时候早饭都忘了吃,也记得多买几款新鲜的豆腐回来让它试。中国科大机器人实验室主任、计算机学院教授陈小平介绍,如今这只柔性手爪,可以抓取不同形状、不同大小、不同材质、不同形状的物体。体积上小到圆珠笔、纸张,大到暖水瓶;材质上包括刚性、柔性、易碎和光滑物体,都可以抓取而且操作十分简便。

为解决末端加持器瓶颈开辟新途径

家庭服务机器人需要抓取常见的各种物品,包括不同形状、大小和表面特性的器具,而现有主流手爪无法满足这种需要。国外研发机构多年前就研制出外观十分像人手的机械手爪,售价高达百万元,使用效果也不理想。

此次,中国科大在柔性手爪的研究中突破了传统思路,以独创的容差性为指导思想,在手爪硬件组成、工作原理和控制原理上进行了原始创新,形成了刚柔合一的新技术。这也为解决服务机器人、智能制造机器人末端加持器瓶颈问题,开辟了一条新途径。

预期量产后成本在千元以下

传统的手爪,对于精确控制精确感知要求特别高,抓一个东西要通过传感器获得大量信息,操作时也要精确计算各个关节的角度,但这在成本和操作难度上都是有局限性的。陈小平介绍,容差性是一种原理上的技术创新,这使得手爪既不需要那么高精度的传感要求,又能实现多方面抓取性能的提升。

机器人手爪有三个主要技术指标,抓握性能,即抓取不同形状、不同尺寸和不同材质物体的能力;易控性能,即抓握操作是否容易控制;成本,即手爪的总成本。我们自主研发的柔性手爪在三个指标上都达到了国际领先水平,特别是制造成本极大降低,预期量产后成本在1000元人民币以下。陈小平说。

有望明后年率先服务于养老院

下一步,我们将把这个手爪,用到大家熟悉的中科大智能家庭服务机器人可佳身上,可以提升可佳的能力。陈小平介绍,预计在明后年,这款手爪将运用到机器人身上,首先进入养老院,帮助老人完成拿衣取药等递送物品的工作。

除了进行这种家庭服务工作,这款手爪还将应用在智能制造、工业服务、商业物流等领域,像家具装配、食品充气包装袋的拣选等,未来它都可以完成。性能好,成本低,它有着非常好的应用前景。

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