KIST-KAIST研究团队
“材料成本低且高效,实用性强”
虽然使用布料、纸张、硅胶等轻薄柔软的材料制作,但能够举起重达100公斤物体的“软体机器人”技术已经被开发出来。
韩国科学技术研究院(KIST)13日表示,该院智能机器人研究团的Song Gahye博士研究团队与韩国科学技术院(KAIST)航空宇航工程系Lee Daeyoung教授团队合作,共同开发出一种采用织造结构的软体机械手(soft gripper),仅用130克材料即可抓取重达100公斤以上的物体。
利用上述材料制成的软体机器人机械手(gripper),像机器人的手一样动作,是实现安全抓取或放置物体等功能的关键装置。与传统的刚性材料机械手不同,它具有更高的柔韧性和安全性,因此正被用于面向家庭的服务机器人,以处理鸡蛋等易碎物体,也用于需搬运各种形状货物的物流机器人。然而,由于载重能力较低,难以举起重物,且抓取(grasping)稳定性不足,即使遭受轻微外部冲击也容易脱手。
为提高软体机器人机械手的载重能力,研究团队没有采用开发新材料或加固结构的传统方法,而是引入了受纺织品启发的新结构。研究团队关注的织造技术,是将单根纱线紧密交织成坚固织物的技术,因能够稳定支撑重物,数百年来一直被应用于服装、包袋及工业用织物等领域。研究团队设计了薄的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料带,使其能够以织造结构方式交织与解开,并据此制作出机械手。
由此制成的织造结构机械手,重量仅130克,却能抓取重达100公斤的物体。相同重量的传统机械手最多只能举起20公斤以内的物体,而能够举起同等重量物体的机械手自身重量却高达100公斤。由此可见,本次研究成功大幅提升了相对于自重的载重能力。
此外,该机械手采用单价仅数千韩元的塑料作为材料,并可作为通用型机械手抓取各种形状和重量的物体,因此具有很高的价格竞争力。再加上只需通过固定塑料带的方式即可完成软体机器人机械手的制作,整个制造工序在10分钟以内即可完成,更换与维护也十分简便,工艺效率极高。
除研究团队作为主要材料使用的PET外,还可以使用具有弹性的橡胶及各种化合物等多种材料进行制作。可根据需要,为对强抓取性能有需求的工业及物流现场,或必须耐受极端环境的多种应用环境,定制并使用适合的机械手。
Song博士表示:“本次开发的织造结构机械手,既具备软体机器人的优势,又能达到刚性机械手的水平,牢牢抓住重物。其尺寸可从硬币大小到汽车大小自由设计,并能抓取从薄卡片到鲜花在内的多种形状和重量的物体,因此有望在需要软体机械手的工业、物流和家务等领域得到应用。”
本研究成果已于上月2日发表在国际学术期刊《Nature Communications》(影响因子:16.6,期刊引文报告领域前8.2%)上,并入选介绍各领域最佳50篇论文的“编辑精选”(Editors’ Highlights)。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。