机械手甚至比人类的手更灵活吗?

信息来源:www.android888.cn   2020-11-25

机械手可以利用它更高的自由度去做人手做不到的事情
设计能够在拟人环境中工作的机器人的一种策略是使机器人本身尽可能的拟人化。这么说是有道理的——举个例子,在到处都是楼梯的地方,因为我们人类有腿,而且人腿很擅长爬楼梯,所以如果我们给机器人像人类一样的腿,他们也会擅长爬楼梯,对吧?当涉及到机械抓手时,我们也看到了这种趋势,因为机器人需要抓取针对人手进行了优化的东西。 

尽管受到人手的生物学启发产生了一些惊人的机械手,但机械手爪的设计仍有创新的余地,可以做人类无法做到的事情。在ICRA 2020上,斯坦福大学的研究人员发表了一篇论文,介绍了一种机械手的设计,这种机械手的手指由驱动辊构成,允许它以将手指打结的方式操纵物体。

虽然它的确有几根手指,但该原型“辊抓取器”摒弃了拟人化的设计,而采用了独特的手动操作。辊抓取器与其他设计为使用活性表面(如嵌入机械抓取器的传送带)进行手动操作的抓取器有一些共同特点,但令人兴奋的是,它的新功能——那些铰接式主动辊轮指尖(或任何你想给它们起的非拟人化名字)提供可操纵的活性表面。这意味着,它可以抓住物体并旋转,而不必像人手一样借助复杂的手指重新定位序列。

每只机械手的手指都有三个可驱动的自由度,这就产生了几种不同的抓取和操纵物体的方法。诸如从桌子上取东西之类的操作对于机械手来说总是很棘手(有时对于人手来说也很难),但在借助指尖辊后,就变得轻而易举。在机械手中物体的运动并不十分完整,这意味着如果不进行其他中间步骤,机械手就无法任意调整物体的方向。而且,它与许多其他抓取器抓取物体的方式也不相同,从而限制了某些类型的抓取操作。这种特殊的设计可能不会取代所有的抓取器,但是它的独特之处在于特别擅长某些特定的操作方式。