当听到机械手这个词时，很多人可能首先想到的是那种冰冷、坚硬的金属爪。但是，近日麻省理工学院（MIT）计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）开发的一种软机器人抓手可能会颠覆您的认知。这种模块化、3D打印的柔软机械手能够轻松地拿起不同重量和尺寸的物体，无论是毛绒玩具、鸡蛋还是一张纸，能够每天拿起超过70次而且不会损伤或掉落目标。当然，MIT的科学家开发这种软机器人抓手的最终目标并不是为了让机器人捡拾东西，而是希望未来的机器人能够使用各种专供人类使用的工具。 0 k. g8 A+ j; F9 o0 ~9 K9 l$ K
这种柔软而具有高度兼容性的“手”是由三个独立的3D打印“手指”组成的，这三根“手指”都能够连接到现有的机器人身上。每个手指上都安装了抗弯曲传感器作为数据收集点。这些点都通过聚类算法进行配置，可以使它们辨认出目标对象的形状、属性，然后施加恰到好处的力量夹住或者举起对象。据研究人员介绍，这种突破性的技术是迈向实现牢固的本体感应式（prorprioceptive）柔性抓握的第一步。 . T8 ^: f% D) T% c* R# [
“如果我们希望机器人在以人类为中心的环境中发挥作用，那么这些机器人就需要更有适应性，并能与形状和位置并不确定的物体互动。”CSAIL的主任Daniela Rus说，“我们的梦想是打造一个像人那样的机器人，它可以接近一个不明物体，能够判断其大致的形状和大小，并能够找出一个合适的行动方式与之无缝衔接。” 这种软机器人手的每个手指的制造都基于失蜡铸造工艺的，科学家们3D打印出了它的各种模具和模具零件。另外，开发人员还打造了一种模块化接口，以便于这这种抓手可以用于现有的各种硬件，安装时只需使用不同的3D打印接口即可。 在下面的视频中可以看到，这种软机器人抓手能够稳稳拿起任何东西：鸡蛋、网球、魔方、矿泉水瓶、纸杯、毛绒动物玩具和发饰等。它甚至可以捡起平躺在桌面上的一张光盘和一张纸等。在上述的每个动作都是由机器人独立完成的，而且它并没有被提前输入关于这些物体的任何信息。它只是简单地收到一条抓握对象的指令，而需要自己依靠聚类算法来选择合适的强度和抓法。 此外，研究人员还对软抓手和默认的刚性抓手的强度进行了对比测试。在测试中，默认刚性夹具无法拿起CD或一张纸，并且捏碎了纸杯；而软抓手则成功完成了每一个任务。不过研究人员仍然有些问题需要解决，比如，它还不能正确地握住比较滑或者比较重的物体。研究人员认为这些并不是根本问题，应该很快都能解决。 “未来的研究工作将在这些核心原则和方法上进行拓展，以打造出一个更强大、更有能力的抓手。”CSAIL团队称。他们计划使用精度更高的柔性传感器，并增加柔性传感器的数量以收集每个手指不同区域的数据。 这项研究结果发表在一篇题为《通过一种模块化软机器人抓手对目标对象进行触觉识别（Haptic Identification of Objects using a Modular Soft Robotic Gripper）》的论文中，该论文的作者为 Bianca S. Homberg、Robert K. Katzschmann、Mehmet R. Dogar和Daniela Rus。该论文还在德国举行的智能机器人和系统的国际会议上进行了宣读。 http://player.youku.com/player.php/sid/XMTM0OTI4MDI3Ng==/v.swf | 
发表于 2016-12-7 07:26:02
