活久见 130克软质抓手是如何做到抓举100kg重物的?

机器人2023-10-162453机器人零部件机器人创新

在软体机器人研究机构,我们经常能够看到软体机器人的抓手采用不同材质,如常见的布、纸以及硅胶所组成,和传统刚性材料抓手不同,这些材料的优势是能够实现安全地抓取与释放物体,也更加的灵活和安全。
 


 

         
 

在应用领域,目前采用软体抓手的家用机器人正在实现处理鸡蛋等易碎物品抓取与搬运。同时在一些特定物流生产线,我们也能看到软体抓手的使用。但软体抓手也有一个致命的问题,就是负载能力较低,难以举起重物,抓取稳定性差,即使在轻微的外部冲击下也容易造成物品跌落的情况。 

 

近日韩国科学技术院(KIST)智能机器人研究中心Song Kahye 博士与韩国科学技术院(KAIST)航空航天工程系Lee Dae-Young 教授共同开发了一种软抓手。这款机械手采用纠缠闭环的动态编织结构,仅需130克的材料就能够轻松抓取超过100公斤重的物体,拥有超强的韧性。 
 

         
 

 

这项成果发表在8月2日的《自然通讯》杂志上。为了提高软体机器人抓手的负载能力,研究团队采用了一种灵感来自纺织品的全新结构,而不是传统的采用新材料或加强结构的方法。他们主要研究了编织技术,这种技术通过将单根线紧密交织在一起,形成坚固的织物,这种织物自古以来一直被用于制作服装、箱包和工业纺织品。在研究中,他们使用了较薄的PET塑料,将条带交织在一起,最终创造出了编织机械手。 

 

         
 

最终制成的编织抓手仅重130克,但却能够抓取高达100公斤的物体。相比之下,采用传统夹具最多只能举起20公斤的物品,该研究小组成功提高了编织抓手的负载能力。

         
 

         
 

在材料成本方面,研究小组开发的软机器人抓手采用的是低成本的塑料,每单位材料成本仅为几千韩元(约2美元),这使得它在应用市场更有竞争力。它能够抓取各种形状和重量的物体,从而在工业、物流和家居等需要软抓手的领域具有广泛的应用前景。此外,由于软机器人抓手只需固定塑料条即可制造,制造过程不超过10分钟,而且易于更换和维护,因此具有极高的加工效率。

         
 

         
 

除了使用主要材料PET,这种抓手还可以采用橡胶和弹性化合物等多种材料制成,使研究小组能够根据需要定制具有强大抓取性能的抓手,适用于各种工业和物流场合,甚至在极端环境下也能承受压力。

         
 

 

 

         
 

Song Kahye 博士表示:“KIST和KAIST开发的编织结构抓手具备软体机器人的灵活性,同时可以处理重物,实现了硬体抓手的水平。这种抓手可以制作成各种尺寸,从硬币到汽车,从薄卡片到鲜花,它能应对各种形状和重量的物体,因此在工业、物流和家庭等需要软抓手的领域具有广泛应用前景。”

 

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