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MIT真的将“折纸机器人”玩出花来!轻松抓取超100倍自重物体

2019-03-22 11:07 152

导读

当我们提到机械手这个词时,你的脑海中浮现的或许是一只仿人手臂,或许是一只二爪钢钳,又或许是一个吸盘,但你肯定从未想过,机器人手可以像是一朵纸折出的郁金香。但MIT计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的教授Daniela Rus却一定这样想过,并将它变为了现实。

作者:机器人大讲堂 溪岚

编辑:机器人大讲堂 Aliey

折纸是一门神奇的艺术,一张平平无奇的纸张在多次折叠之后就变成了各种不同的形状。不知什么时候起,这门技术也渐渐在科技圈流传开来,许多科学家都开始以折纸作为灵感,开发新的技术和机器人。

有模仿折叠纸板的,

有模仿折纸蛇鳞的,

还有模仿折纸“魔球”的,也就是今天要介绍的这一款机械手的灵感来源了。

“魔球”由一张长方形纸折成,可以在圆柱体和球体形态中自由切换。

换成机械手,就变为了半球形和伞形的切换。

该抓取器呈空心圆锥状,由16根橡胶骨架、一个用于夹持的连接器以及外层的轻质表皮组成,展开时像是一颗多足海星。

夹持器由连接管连到机械臂上,并加入了真空管。当真空管将空气从夹持器中抽出后,夹持器的表皮便会折叠起来,变成一朵郁金香的样子。

这样的结构使它可以抓取比自身重100倍,直径达70%的物体,但并不会破坏脆弱的物体。实验结果显示,它最高能拿起约4磅重的瓶子。

而且与传统的机械手不同,它可以不从某一个设定好的角度去抓取物品,而是从多个角度接近,并进行抓取。

正上方没有问题:

斜着抓也可以:

本以为抓的位置不够正要掉了,其实人家抓得稳稳的:

这个机械手长相奇特,功能也不落俗套。Daniela教授表示:“我的目标就是设计一种会帮你打包行李、杂货的机器人。目前的机械臂能抓取的物品种类极其有限——要么不能太重,要么形状有要求,例如方形、圆柱形等。我们要展示的抓取器能够拿起并放下各种东西,包括酒瓶、花椰菜、葡萄和鸡蛋等。”

就连鞋子、胶带、杯把这类看上去就容易“翻车”的物品,机械手也能将它们紧紧抓住。

虽然目前机械手还处于测试阶段,能够抓取的物品种类有限,重量也不算太大,但是它已经展示出了对非常规形状物品的抓取能力,Daniela说:“我很高兴可以用开始这种机械手抓取杂货。”

别看这款手看上去很厉害的样子,实际上,它也是有缺点的。广东11选5它只能在一定的角度范围内抓取物品,就像这样:

以及这样:

但如果它们安静地平躺在桌子上,机械手就很难找到着力点将它们拿起来了。这也就意味着,这款机械手目前还是对瓶瓶罐罐类的圆柱体比较得心应手,算是一点小小的遗憾吧。

不过,团队表示,未来他们希望能够通过增加机器视觉,来解决机械手抓取角度和方向的问题,广东11选5让机械手自己“看到”最适合抓取的部分,让抓取变得更容易。

或许你会觉得这款机械手有那么一点点眼熟,好像在哪里见过的样子。在大讲堂发过的文章里确实曾出现过类似的身影,那个机械手长这样:

同样能够抓起形状奇葩的物品,但是似乎不那么有力,而且个头也小了很多。

难道这是抄袭吗???

当然不是了,这一款mini版的机械手就是今天这款“郁金香”的前身。据Dniela教授介绍,MIT与哈佛大学共同打造的这款“郁金香”机械手其实从2017年就已经研发出来了,只不过因为商业解决方案还没有赶上“实验室里的创新”,所以一直没能够进行广泛采用。

哈佛大学工程院的教授Robert Wood表示,这款机械手制造工艺简单,能够快速量产,并且能够根据使用环境和抓取目标更换材料,对于工厂流水线来说十分便捷。

该项目目前由美国国防部高级研究计划局和国家科学基金会等多方资助,团队将于5月在加拿大蒙特利尔的国际机器人与自动化会议(ICRA)上发表这篇论文。

希望到时,Diniela教授能够实现机械手进入商业化的愿望吧。

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