Tin tức Vũ trụ TV

Bàn tay mạnh mẽ giống như con người tạo ra các tương tác an toàn hơn giữa người và người

Ngày:
Th7 29, 2020
Tóm lược:

Một nhóm các kỹ sư đã thiết kế và phát triển một bàn tay hình người mới lạ có thể giúp tương tác giữa người và người.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Credit: Changyong Cao.
Credit: Changyong Cao.

Cần một robot với một liên lạc mềm mại? Một nhóm các kỹ sư của Đại học bang Michigan do Changyong Cao dẫn đầu đã thiết kế và phát triển một bàn tay hình người mới lạ có thể giúp đỡ.

Trong các thiết lập công nghiệp, robot thường được sử dụng cho các nhiệm vụ đòi hỏi phải nắm bắt và thao tác lặp đi lặp lại các vật thể. Sự kết thúc của một robot nơi tìm thấy bàn tay con người được biết đến như là một bộ phận đầu cuối hoặc dụng cụ kẹp.

Nghiên cứu mới này, “Bàn tay mềm mại với lực nắm lớn được kích hoạt bởi bộ truyền động khí nén lai linh hoạt”, được xuất bản trên Soft Robotics .

Nói chung, dụng cụ cầm tay mềm – được sử dụng chủ yếu trong các thiết lập nơi vật thể có thể mỏng manh, nhẹ và có hình dạng bất thường – có một số nhược điểm: bề mặt sắc nét, độ ổn định kém trong việc giữ tải không cân bằng và lực bám tương đối yếu để xử lý tải nặng.

Khi thiết kế mô hình mới, Changyong Cao và nhóm của ông đã cân nhắc một số tương tác với môi trường của con người, từ hái trái cây đến chăm sóc y tế nhạy cảm. Họ xác định rằng một số quy trình đòi hỏi sự tương tác an toàn nhưng chắc chắn với các vật thể dễ vỡ; hầu hết các hệ thống kẹp hiện tại không phù hợp cho các mục đích này.

Nhóm nghiên cứu giải thích rằng tính mới của thiết kế đã tạo ra một nguyên mẫu thể hiện giá trị của một bộ kẹp nhạy, nhanh, nhẹ có khả năng xử lý vô số nhiệm vụ mà theo truyền thống yêu cầu các loại hệ thống kẹp khác nhau.

Mỗi ngón tay của bàn tay hình người mềm mại được chế tạo từ bộ truyền động khí nén lai linh hoạt – hay FHPA – được điều khiển để uốn cong bằng không khí điều áp, tạo ra một khung mô-đun cho chuyển động trong đó mỗi chữ số di chuyển độc lập với các chữ số khác.

Các kẹp cứng truyền thống cho các ứng dụng công nghiệp thường được làm bằng các cấu trúc cứng đơn giản nhưng có thể chịu được, giúp tạo ra các lực lớn, độ chính xác cao và độ lặp lại. Bàn tay hình người mềm được đề xuất đã chứng minh khả năng thích ứng và khả năng tương thích tuyệt vời trong việc nắm bắt các vật thể có hình dạng phức tạp và mỏng manh trong khi đồng thời duy trì độ cứng cao để tạo ra lực kẹp mạnh để nâng vật nặng.

Về bản chất, nó là vật liệu tốt nhất của cả “hai thế giới”.

FHPA bao gồm cả các thành phần cứng và mềm, được xây dựng xung quanh một sự kết hợp cấu trúc độc đáo của các cánh gió được kích hoạt và lõi lò xo giống như xương.

Họ kết hợp các lợi thế của khả năng biến dạng, khả năng thích ứng và tuân thủ của các kẹp mềm trong khi duy trì lực đầu ra lớn có nguồn gốc từ độ cứng của bộ truyền động.

Ông tin rằng nguyên mẫu có thể hữu ích trong các ngành công nghiệp như hái trái cây, đóng gói tự động, chăm sóc y tế, phục hồi chức năng và robot phẫu thuật.

Với không gian rộng rãi cho nghiên cứu và phát triển trong tương lai, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ kết hợp những tiến bộ của mình với công việc gần đây của Cao về cái gọi là ‘kẹp thông minh’, tích hợp các cảm biến in trong vật liệu kẹp. Và bằng cách kết hợp dụng cụ kẹp lai với các mô hình ‘cánh tay mềm’, các nhà nghiên cứu nhắm đến việc bắt chước chính xác hơn các hành động chính xác của con người.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học bang Michigan . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Xiaomin Liu, Yunwei Zhao, Dexu Geng, Shoue Chen, Xiaobo Tan, Changyong Cao. Bàn tay hình người mềm mại với lực nắm lớn được kích hoạt bởi bộ truyền động khí nén lai linh hoạt . Robot mềm , 2020; DOI: 10.1089 / soro.2020.0001

Bài viết liên quan

Bài viết mới