很解压啊!哈佛大学造了12根“面条”,柔软抓取能屈能伸

在内卷化严重的机器人界,躺平是不可能的,科学家们在铆足了劲各种花样翻新。


哈佛就搞了这么一个机器人(tentacle robot),为抓取而生。



有一说一,这身形像极了面条机。。。



该项研究以论文《Active entanglement enables stochastic, topological grasping(主动纠缠实现了随机的、拓扑的抓取方式)》为题发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。



论文链接:https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2209819119


卷得恰到好处的“面条”


“抓取”作为机械工程中重要的工作之一,同时也是技术研发中较为复杂的难题。通俗易懂地来说,当机器人(机械臂)要完成一项抓取工作时,需要依次完成“位置确定”“信息反馈”“信息判断”“智能闪避”实现工作,并且在抓取过程中还要保证“稳”。



这项对于人类轻而易举就能完成的动作,在机器人面前则显得有些“吃力”。特别是遇到形状不规则的物体时,机器人们很少能做出合适的抓取动作,那么哈佛的科学家们的灵感从何而来呢?


答案就是——水母的捕食方式。科学家们给机器人设计了一组细长的触手(12根)用来缠住物体。



这款新型的能够实现“柔软抓取”的触手机器人,通过充气和放气来控制,这意味着触手的内部是中空的,充气后172千帕的内部压强可以让“面条”高度卷曲,从一定程度上解决了沉重、不规则等物体的抓取难题。



机器人的每根抓手大约有30厘米长,12根抓手排列成两个圆圈,外圈直径5厘米,内圈2.5厘米,由一种有弹性的硅橡胶制成。



它的管壁厚度并不均匀,一侧比较厚,另一侧比较薄。这样就能使“面条”被打气之后可以变得高度弯曲,从而有更多的区域能和它要抓取的物体发生接触。



这款机器人的抓取方式也并不复杂,不需要智能的动作规划,不依靠感知或反馈的数据来调整姿势,省去了机器学习的过程。


当需要机器人抓住或搬运物体时,操作者仅需要给它充气即可,机器人就能在一定的尺寸范围内,抓住各种形状的物体,当它完成任务后,只要将“面条”放气,它就会回归自然下垂的形态。


都能抓点啥?


研发团队开始了实验,先从形状比较简单的物体开始。先尝试外部抓取横放的一个空心的圆柱(筒)。



当圆柱立起从内部抓取也不在话下:



咱就说,整个就是一个稳稳“拿捏住”。


这次抓取任务有了新的难度,实验的对象是个铁架子,边界开始变的不规则:


实验结果显示,80次抓取测试的成功率超过90%。在研发团队增加了难度后(不让机器人从物体正上方直接抓取,往旁边偏移一段距离)发现,机器人的抓取成功率仍然居高不下。


接下来,研究人员将目光瞄向了形状各异的盆栽植物:



当内部压强达到172千帕的时候,卷曲的抓手们顺利地拎起了这盆植物。



还有上面这些众多的实验者们。。。


当然了,这个能把各种物体抓取于股掌之间的“面条”抓手,也是在建模世界里进行了无数次的“跌爬滚打”,才有了如今的成绩。



果然,成功都是来之不易的啊,只有不断的努力和尝试才能取得最终的成功。


论文地址:

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2209819119

展开阅读全文

页面更新:2024-05-01

标签:面条   哈佛大学   哈佛   压强   能屈能伸   抓手   触手   卷曲   不规则   物体   机器人   形状   柔软

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2008-2024 All Rights Reserved. Powered By bs178.com 闽ICP备11008920号-3
闽公网安备35020302034844号

Top