Bagaimana untuk membina robot yang fleksibel dan kuat? Mengetatkan skru penutup botol adalah mudah

​Big Data Digest Berfungsi

Pengarang: Mickey

Apabila penyelidik mencipta robot, adalah mudah untuk jatuh ke dalam dilema mengimbangi dua kualiti - fleksibiliti dan kekukuhan . Secara umumnya, sukar untuk memiliki kedua-dua kualiti ini, tetapi bagi kebanyakan adegan yang memerlukan operasi berhati-hati, kedua-duanya amat diperlukan.

Dalam satu kajian baru-baru ini, penyelidik mencipta robot yang sangat fleksibel sambil mengekalkan ketegangan tinggi dalam "otot"nya, memberikannya gerakan memutar yang cukup untuk menyelesaikan tugasan yang sukar. Dalam satu eksperimen, robot itu dapat menanggalkan penutup botol sambil menghasilkan 2.5 kali gerakan memutar robot terkemuka dalam kelasnya.

Hasilnya diterbitkan dalam edisi 13 Januari IEEE Robotics and Automation Letters.

Pautan kertas: https://ieeexplore.ieee.org/document/9999348

Rangkaian robot tegang yang terdiri daripada bingkai tegar dan komposisi kabel fleksibel , yang membolehkan mereka menukar bentuk dengan melaraskan ketegangan dalaman.

Ryota Kobayashi, pelajar sarjana di Institut Teknologi Tokyo yang mengambil bahagian dalam penyelidikan, menjelaskan: "Struktur tensegriti mempunyai kelebihan kerana sifat uniknya - ringan, fleksibiliti dan ketahanan "Robot ini boleh digunakan dengan Beroperasi dalam persekitaran yang tidak diketahui yang mencabar, seperti gua atau angkasa, dan mempunyai gelagat yang lebih kompleks dan cekap ”

Struktur asas robot tegang boleh mempunyai bilangan struktur tegar atau "rod" yang berbeza-beza boleh berbeza dari 2 hingga 12, kadang-kadang lebih - tetapi sebagai peraturan umum, robot dengan lebih banyak rod biasanya lebih kompleks dan lebih sukar untuk mereka bentuk.

20% pengecutan, pusingan 50 darjah dalam 2 arah

Robot tegang terdiri daripada rangkaian bingkai tegar dan kabel fleksibel , yang membolehkan mereka menukar bentuk dengan melaraskan ketegangan dalaman.

Dalam penyelidikan mereka, pasukan Ryota mencipta robot tensegriti yang bergantung pada enam modul tensegriti. Untuk memastikan bahawa robot mencapai lilitan yang kuat, peta maya segi tiga digunakan, di mana otot tiruan robot diletakkan supaya ia menyambungkan bucu segitiga. Apabila otot mengecut, ia mendekatkan bucu segitiga.

Bergantung pada teknologi ini, robot boleh mencapai pergerakan berpusing besar 50 darjah dalam dua arah menggunakan hanya 20% penguncupan otot buatan. Ryota berkata pasukannya terkejut dengan kecekapan sistem—penguncupan kecil otot tiruan mengakibatkan pengecutan besar dan ubah bentuk kilasan.

Kilasan adalah 2.5 kali ganda daripada robot sedia ada

“Kebanyakan robot tegang enam batang hanya akan mengalami sedikit ubah bentuk struktur berguling ke bawah. mengakibatkan pergerakan terhad," kata Hiroyuki Nabae, penolong profesor di Institut Teknologi Tokyo yang turut mengambil bahagian dalam kajian itu. Terutama, penulis melaporkan bahawa robot enam batang mereka menghasilkan 2.5 kali gerakan kilasan besar robot tensegriti enam batang sedia ada.

Seterusnya, pasukan penyelidik memasang jari getah pada robot untuk membantunya menangkap objek dan menguji keupayaannya untuk menyelesaikan tugasan. Dalam satu eksperimen, lengan robot diturunkan ke botol Coca-Cola, meraih penutup, berpusing, mengangkat lengan dan mengulangi gerakan genggaman dan pusing untuk menanggalkan penutup dalam beberapa saat.

Penyelidik sedang mempertimbangkan cara untuk membina teknologi ini, contohnya, dengan meningkatkan keupayaan robot untuk membengkok ke arah yang berbeza, digabungkan dengan teknologi yang membolehkan robot mengenali bentuk baharu dalam persekitarannya. Kemajuan dalam yang terakhir boleh membantu robot menyesuaikan diri dengan persekitaran dan tugas baharu dengan lebih baik mengikut keperluan.

Sumber bahan: https://spectrum.ieee.org/tensegrity-robot?utm_campaign=post-teaser&utm_cnotallow=e0401vfk

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimana untuk membina robot yang fleksibel dan kuat? Mengetatkan skru penutup botol adalah mudah. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!