麻省理工學(xué)院3D打印軟機(jī)器人抓手可抓起任何物體

寂靜天花板

當(dāng)聽到機(jī)械手這個(gè)詞時(shí)，很多人可能首先想到的是那種冰冷、堅(jiān)硬的金屬爪。但是，近日麻省理工學(xué)院（MIT）計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）開發(fā)的一種軟機(jī)器人抓手可能會(huì)顛覆您的認(rèn)知。這種模塊化、3D打印的柔軟機(jī)械手能夠輕松地拿起不同重量和尺寸的物體，無(wú)論是毛絨玩具、雞蛋還是一張紙，能夠每天拿起超過(guò)70次而且不會(huì)損傷或掉落目標(biāo)。當(dāng)然，MIT的科學(xué)家開發(fā)這種軟機(jī)器人抓手的最終目標(biāo)并不是為了讓機(jī)器人撿拾東西，而是希望未來(lái)的機(jī)器人能夠使用各種專供人類使用的工具。
, T8 ?; v* Y" n8 |7 z* q- }4 z這種柔軟而具有高度兼容性的“手”是由三個(gè)獨(dú)立的3D打印“手指”組成的，這三根“手指”都能夠連接到現(xiàn)有的機(jī)器人身上。每個(gè)手指上都安裝了抗彎曲傳感器作為數(shù)據(jù)收集點(diǎn)。這些點(diǎn)都通過(guò)聚類算法進(jìn)行配置，可以使它們辨認(rèn)出目標(biāo)對(duì)象的形狀、屬性，然后施加恰到好處的力量夾住或者舉起對(duì)象。據(jù)研究人員介紹，這種突破性的技術(shù)是邁向?qū)崿F(xiàn)牢固的本體感應(yīng)式（prorprioceptive）柔性抓握的第一步。
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“如果我們希望機(jī)器人在以人類為中心的環(huán)境中發(fā)揮作用，那么這些機(jī)器人就需要更有適應(yīng)性，并能與形狀和位置并不確定的物體互動(dòng)�！盋SAIL的主任Daniela Rus說(shuō)，“我們的夢(mèng)想是打造一個(gè)像人那樣的機(jī)器人，它可以接近一個(gè)不明物體，能夠判斷其大致的形狀和大小，并能夠找出一個(gè)合適的行動(dòng)方式與之無(wú)縫銜接�！�

這種軟機(jī)器人手的每個(gè)手指的制造都基于失蠟鑄造工藝的，科學(xué)家們3D打印出了它的各種模具和模具零件。另外，開發(fā)人員還打造了一種模塊化接口，以便于這這種抓手可以用于現(xiàn)有的各種硬件，安裝時(shí)只需使用不同的3D打印接口即可。

在下面的視頻中可以看到，這種軟機(jī)器人抓手能夠穩(wěn)穩(wěn)拿起任何東西：雞蛋、網(wǎng)球、魔方、礦泉水瓶、紙杯、毛絨動(dòng)物玩具和發(fā)飾等。它甚至可以撿起平躺在桌面上的一張光盤和一張紙等。在上述的每個(gè)動(dòng)作都是由機(jī)器人獨(dú)立完成的，而且它并沒(méi)有被提前輸入關(guān)于這些物體的任何信息。它只是簡(jiǎn)單地收到一條抓握對(duì)象的指令，而需要自己依靠聚類算法來(lái)選擇合適的強(qiáng)度和抓法。

此外，研究人員還對(duì)軟抓手和默認(rèn)的剛性抓手的強(qiáng)度進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。在測(cè)試中，默認(rèn)剛性?shī)A具無(wú)法拿起CD或一張紙，并且捏碎了紙杯；而軟抓手則成功完成了每一個(gè)任務(wù)。不過(guò)研究人員仍然有些問(wèn)題需要解決，比如，它還不能正確地握住比較滑或者比較重的物體。研究人員認(rèn)為這些并不是根本問(wèn)題，應(yīng)該很快都能解決。

“未來(lái)的研究工作將在這些核心原則和方法上進(jìn)行拓展，以打造出一個(gè)更強(qiáng)大、更有能力的抓手�！盋SAIL團(tuán)隊(duì)稱。他們計(jì)劃使用精度更高的柔性傳感器，并增加柔性傳感器的數(shù)量以收集每個(gè)手指不同區(qū)域的數(shù)據(jù)。

這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在一篇題為《通過(guò)一種模塊化軟機(jī)器人抓手對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行觸覺(jué)識(shí)別（Haptic Identification of Objects using a Modular Soft Robotic Gripper）》的論文中，該論文的作者為 Bianca S. Homberg、Robert K. Katzschmann、Mehmet R. Dogar和Daniela Rus。該論文還在德國(guó)舉行的智能機(jī)器人和系統(tǒng)的國(guó)際會(huì)議上進(jìn)行了宣讀。

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左手的幸福

有創(chuàng)意，模仿人類手指家夾緊的動(dòng)作，猜猜其中的原理？跟費(fèi)斯托的仿生抓手原理類似。
“手指”是一體成型的軟膠類材質(zhì)，驅(qū)動(dòng)是由壓縮空氣的進(jìn)出來(lái)驅(qū)動(dòng)手指彎曲伸直，內(nèi)部有空腔靠近外側(cè)的鋸齒凸起，當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入手指后，外側(cè)的形變大于內(nèi)側(cè)，就會(huì)產(chǎn)生彎曲變形。
以上是由小弟分析，還有其他想法，大蝦們補(bǔ)上。

廣州粵研鐘彥華

感覺(jué)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的機(jī)器人最高精度也只有±0.02毫米，這對(duì)于機(jī)械行業(yè)的加工和精密裝配來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不行，不知大家有沒(méi)有同感

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66666見識(shí)了