Wideo badawcze pokazuje robota ręcznego kruszenia aluminium może lubi człowieka

Najbardziej lubiane humanoidalne roboty w popkulturze mają wspólny typ osobowości, który jest mieszanką pomocnego i pełnego humoru. Gotują, czyścą, robią pranie i przechodzą na piątkę, jak prawdziwy robotowy ziomek, którym są. A dzięki grupie badaczy tego rodzaju maszyny mogą nie być ograniczone do science-fiction na długo.

Poznaj robotyczną rękę ADEPT, która jest skrótem Adaptacyjnie sterowane przez pasywne transmisje elastomeryczne. Jest wydrukowany w 3D, może złapać piłkę, zmiażdżyć puszkę i rzucić shakę.

Kevin O’Brien, profesor nadzwyczajny Uniwersytetu Cornella i główny autor badań opublikowanych w środę w czasopiśmie Robotyka naukowa, mówi Odwrotność uproszczony projekt może poprawić możliwości robotów, które już istnieją w ciągu najbliższych kilku lat.

„Początkowo zaprojektowaliśmy to do użycia w protetyce, ale możliwości są nieograniczone”, mówi O’Brien. „Technologia może być przydatna w każdym przegubowym systemie robotycznym, od robotów z nogami, takich jak Spot Mini firmy Boston Dynamics, po poprawę siły i wrażliwości dłoni Pepper.

„Możliwe, że w ciągu jednego lub dwóch lat można zobaczyć roboty z naszą technologią”.

Mimo że jego możliwości, aby podciągnąć cię w górę, są niezrównane, to są to materiały, które składają się na ADEPT i które naprawdę się zmieniają. Wszystkie jego składniki składają się z elastomeru, gumowego polimeru, który po rozciągnięciu i napięciu czuje się i działa jak ludzka skóra.

Wewnątrz dłoni znajduje się sześć małych silników elektrycznych, które kontrolują, jak rozciąga i zwija palce, nawijając i rozwijając struny, podobnie jak ludzkie ścięgna. O’Brien i jego koledzy nazwali ten robot techniką chwytania pasywnych przekładni elastomerowych lub w skrócie EPT.

Uzupełniają to czujniki, które pozwalają ADEPT wykrywać bliskość obiektu i jak mocno jest trzymany. Ta kombinacja pozwala dłoni na zwinne otwieranie się, gdy potrzebuje szybkiego złapania lub wywarcia większej siły, gdy potrzebuje zmiażdżyć aluminiową puszkę. Odruchy tego rodzaju przychodzą naturalnie do ludzi, ale nauczenie ADEPT, aby szybko zrozumiało coś, zajęło miesiące.

„Najbardziej ekscytującą częścią badań była po raz pierwszy ręka, która wykorzystała swój refleks do złapania piłki” - powiedział O'Brien. „Tego dnia spędziliśmy godzinę, chwytając różne przedmioty; prosta demonstracja była mile widziana podczas wielu miesięcy ciężkiej pracy i trudnej inżynierii ”.

To kolejna iteracja długiej linii rąk i ramion robota. Wielu poprzedników ADEPT jest sztywnych i wygląda więcej pazurów niż rąk. Miękkie dłonie robotów okazały się znacznie bardziej elastyczne, ale skłonienie ich do reagowania i poruszania się jak człowiek jest czymś, co O’Brien i jego partnerzy byli pionierami.

Dzięki nim moglibyśmy złapać grę Spot Mini lub nakłonić Pepper do rzucenia nam zimnego.

Abstrakcyjny

Nowy system mechaniczny pozwolił naukowcom opracować wystarczająco silne ręce protetyczne, aby zmiażdżyć puszkę i wystarczająco reagować, aby złapać piłkę. Kompaktowa i ekonomiczna technologia to odejście od drogich i niezgrabnych silników, które kontrolują większość istniejących obecnie palców protetycznych. Siła chwytu, chwytliwość i różnorodność ruchów nawet najbardziej zaawansowanych protetycznych rąk bledną w porównaniu z ludzką ręką. Badania użytkowników wykazały, że 90% pacjentów z protezami uważa swoją rękę za zbyt wolną, a 79% uważa ją za zbyt ciężką. W związku z tym projektowanie prostszych konstrukcji robotów bez poświęcania odpowiedniej precyzji, siły i prędkości pozostaje wyzwaniem. Kevin O’Brien i jego współpracownicy poradzili sobie z tym problemem, tworząc cylindryczny układ krążków składający się z pasów owiniętych wokół kół zębatych (często stosowanych w mechanice pojazdów mechanicznych). Powstałe w ten sposób cylindry, nazywane elastomerowymi pasywnymi przekładniami (lub EPT), mogły precyzyjnie dostroić siłę chwytania i prędkość kontaktu z obiektem na żądanie, regulując naprężenie drutu nawiniętego na koła sterujące ruchem cylindrów. Inżynierowie wykorzystali EPT do skonstruowania całkowicie trójwymiarowej drukowanej ręki protetycznej, która wykazała prawie trzykrotny wzrost siły chwytu, przy jednoczesnym zachowaniu prędkości szybkiego zamykania palców (w sekundach) w porównaniu ze sztywnymi szpulami. Ważąc tyle, co ludzka ręka, proteza była w stanie trzymać ciężkie przedmioty, takie jak klucz. Naukowcy są przekonani, że EPT mogą być stosowane do innych urządzeń, takich jak roboty ścięgna, miękkie egzokombinezony i mobilne roboty biologiczne.