工程师为商业机器人带来柔和的触感

工程师为商业机器人带来柔和的触感

【导读】：

受人手灵巧的启发，新加坡国立大学团队开发了一种混合机器人抓手，可以根据需要重新配置，以拾取和放置各种精致的食物。

受人手自然灵巧的启发，新加坡国立大学 (NUS) 的一组工程师创造了一个可重新配置的混合机器人系统，该系统能够抓握各种物体：从小、柔软、精致到大，笨重。预计这项技术将影响一系列行业，包括食品组装、垂直农业和快速消费品包装，这些行业将在未来几年逐步实现更多业务的自动化。

由新加坡国立大学生物医学工程系和新加坡国立大学高级机器人中心的 Raye Yeow 副教授领导的混合机器人抓手使用柔软、灵活的 3D 打印手指和可重新配置的抓手底座。机器人创新现在正被带到团队初创公司 RoPlus (RO+) 下的商业合作伙伴。

“物体的形状、质地、重量和大小会影响我们选择握持它们的方式。这是许多行业仍然严重依赖人工来包装和处理精致物品的主要原因之一，”Yeow 副教授说。“我们的混合机器人抓手技术通过提供先进的功能，使机器人能够像人手一样安全地与各种形状、大小和硬度的精密物品进行交互，从而彻底改变了传统的拾放任务。”

仿生抓取解决方案

抓取是人们执行的最常见和最自然的任务之一，但对于机器人来说，它并不那么直观。为了实现类似人类的抓取能力，机器人需要计算机视觉和深度学习来检测它们面前的物体类型及其方向。然后，抓手可以自动决定如何最好地拾取和放置物体，以最大限度地减少人工干预的必要性。

用于生产软机器人夹持器的 3D 打印方法成本低，并且可以根据实际夹持要求灵活地定制执行器设计。

为了开发与人手一样灵巧的机器人抓手，新加坡国立大学团队提出了混合机器人抓手，由三个或四个柔软的手指组成，可以按需重新配置。手指是气动的，并配备了可调节刚度的新型锁定机构。NUS 团队开发了三种类型的混合机器人抓手系统——几乎就像在不同环境中有用的三种不同的手。

第一个是 GourmetGrip，它适用于处理最精细的任务，例如处理精致的一口大小的零食，或者像豆腐这样容易损坏的食物，并将它们打包到外卖盒中。这种软手模式是可重新配置的，因此它可以适应不同的抓握姿势以及各种空间限制。当安装在工业机械臂上时，GourmetGrip 可以以与人类相当的速度拾取和放置食物，并且可以全天候以一致的速度执行这些任务。与其他市售夹持器相比，GourmetGrip 系统能够将夹持效率提高约 23%，并且能够更快、更精确地夹持物品。迄今为止，GourmetGrip 系统可以有效地拾取 50 多种不同的食物，例如布丁、

第二种类型的抓手被称为 UnisoGrip，或 Universal Soft Gripper，这是该团队应用更广泛的解决方案。它设计用于沿着装配线处理包装好的货物，当它们通常处于被放入箱子进行运输和运输的最后阶段时。它能够显着扩大其抓握范围，并具有柔软的可旋转抓手手指以进行精细抓握，以及一个真空吸盘，使其可以移动更笨拙的物体，例如手提箱的角落。

与 GourmetGrip 的握持范围类似于人手的抓握范围不同，UnisoGrip 明显更大，可以处理宽达 30 厘米、重达 3 公斤的物品，因此在处理种类繁多的消费品方面更加通用. 它还具有比其他市售夹具高 20% 的夹持效率。迄今为止，UnisoGrip 系统可以拾取 30 多种不同类型的消费品，例如瓶装饮料、咖啡粉包、可再填充的洗涤剂包等。

第三类型的夹持器是一个完全可定制的，基于GourmetGrip / UnisoGrip的平台上，以适应特定客户需求和空间的限制。这种方法提供了多种抓取选项，可以处理不同形状、大小和包装材料的物体。NUS 团队的可定制技术已部署在新加坡米粉制造商 People Bee Hoon 工厂，用于优化将米粉包装入纸箱的过程。

People Bee Hoon Factory 总监 Desmond Goh 先生在评论公司投资 NUS 技术的决定时说：“我们现有的大多数员工都是成熟的工人，因此我们寻求利用新技术来减轻现有员工的工作量。 ”，同时提高他们的生产力。我们选择这项技术是因为它能够满足我们的目的，并为我们需要的不同部署提供灵活性。”