新加坡科技与设计大学(SUTD)生物启发机器人与设计实验室的研究人员开发了一种新的可重构工作空间软(RWS)机器人夹持器,可抓取、拾取和抓取各种消费品。RWS抓取器的全面和自适应能力使其在物流和食品行业中特别有用,因为它们依赖机器人自动化来满足日益增长的高效拾取和包装物品的需求。
RWS抓取器可以可靠地抓取半径小至1.5的大米或粗麦粉鈥塵毫米或挑选300毫米的物品鈥塵如名片或薄说明书。它还可以抓住大的凸形、非凸形和可变形的物品,如西瓜、麦片盒或洗涤剂填充袋,重量可达1.4千克。
与传统的刚性夹持器相比,软夹持器使用柔顺的软致动器和功能性超弹性材料,使它们能够安全可靠地掌握更大范围的几何形状。此外,尽管驱动不足和控制策略过于简单,但软抓取器的高自由度和顺应性使得能够实现多种抓取模式。
虽然软抓取能力(如接触力)比刚性抓取能力更具优势,但它主要是抓取器工作空间的结果,即机器人可以到达的与物理环境交互的位置范围。反过来,这在很大程度上受到夹持器设计的限制。此外,设计用于高度特定抓取任务的软抓取器,如抓取谷物或宽有效载荷,通常在抓取其他有效载荷类型或其操纵通用性方面受到限制。
为了克服这些限制,SUTD研究团队使用多模态驱动设计了RWS夹持器,其中软夹持器的夹持工作空间可以针对具有不同接触面积要求的有效载荷快速改变。他们的研究题为“用于高级抓取任务的多模态、可重构工作空间软抓取器”,发表在《软机器人》杂志上。
RWS夹持器可通过形状变形手指、可伸缩指甲和可扩展手掌的组合,将其抓取工作空间体积修改并增加397%,从而实现迄今为止由单个软夹持器实现的最广泛的抓取能力。
RWS夹持器快速重新配置其抓取工作空间的能力使其成为挑战性应用的理想选择,否则将需要多个特定任务的夹持器。
SUTD研究团队正在采取措施,将RWS夹具在各种高混合自动化应用中商业化。
SUTD首席研究员兼团队负责人Pablo Valdivia y Alvarado助理教授表示:“我们正在与食品和包装行业的各个物流公司进行讨论,以建立价值证明研究。团队很高兴能够为我们的行业合作伙伴创造市场影响并提供新的解决方案。”。