在日常生活中，我們用雙手理所當然地完成各種各樣的工作，包括抓取、握持或轉(zhuǎn)動、觸摸、打字或按壓。在這個方面，人的雙手有著duyiwuer的力量、靈巧和精細動作，是大自然真正的杰作。還有什么比為協(xié)作工作區(qū)域的機器人配備以人手為原型并可以通過人工智能學習解決各種任務(wù)的爪手更符合自然呢？Festo 將在2019年漢諾威工博會上展出氣動機械手BionicSoftHand。與BionicSoftArm 氣動輕型機械臂組合適用于人機合作。 BionicSoftHand采用氣驅(qū)動，可與人直接安全交互。與人手不同，BionicSoftHand 沒有骨骼。其手指由帶氣腔的彈性氣囊結(jié)構(gòu)組成。氣囊用特殊的三維織物封閉在手指內(nèi)，這種織物采用了彈性高強度紗線。借助這種織物，可以決定結(jié)構(gòu)在哪些場合膨脹發(fā)力，哪些場合不膨脹。這種機械手重量輕，靈活性佳，適應(yīng)性強，敏感度高，能夠產(chǎn)生的力量大。 人工智能 機器的學習方式與人類相似：正向或逆向 – 執(zhí)行動作后需要反饋，以便進行歸類并從中學習。 BionicSoftHand 采用了強化學習的方式。 這就是說：機械手只會被給到一個目標，而不是去模仿一個特定動作。機械手采用試錯方式來實現(xiàn)目標。基于接收到的反饋，它逐漸優(yōu)化自己的動作，直至成功解決給到的目標。 具體演示時， BionicSoftHand 應(yīng)旋轉(zhuǎn)一個12 面的立方體，后事先的面后需要朝上。借助通過電腦視覺的深度感測相機和人工智能算法的數(shù)據(jù)創(chuàng)建的數(shù)字雙胞胎，在虛擬環(huán)境中示教必要的運動策略。 比例壓電閥實現(xiàn)控制 為了盡可能縮短BionicSoftHand 連接氣管的長度，開發(fā)人員特別設(shè)計了小巧而數(shù)字化控制的閥島，可以直接安裝在機械手上。這就意味著，控制機械手手指的氣管不必穿過機械臂。因此，BionicSoftHand 可以快捷連接，氣源和排氣各用一根氣管。通過使用的比例壓電閥，可控制手指運動。 工廠工人的手動工作和機器人的自動化工作相互之間的嚴格隔離正在消除。兩者的工作范圍會有重疊，進而整合成一個協(xié)作工作區(qū)域。這樣，未來人和機器能在統(tǒng)一工件或元件上同時進行工作，相互之間不會因為安全原因被隔離開來。 BionicSoftArm是Festo BionicMotionRobot緊湊型的后續(xù)開發(fā)，應(yīng)用范圍得到了大幅度擴展。這要歸功于其模塊化的機構(gòu)：其可組合多七個氣囊和擺動氣缸。在伸展性和移動性方面，確保了大的靈活性，假若必要，可在緊湊的空間內(nèi)避開障礙進行工作。同時，其*靈活，可與人安全地一同工作。BionicSoftArm 可實現(xiàn)直接的人機協(xié)作，亦可用字傳統(tǒng)的SCARA 應(yīng)用場合，如抓放工作。 靈活的應(yīng)用前景 取決于結(jié)構(gòu)和安裝的爪手，模塊化的機械臂可用于多種應(yīng)用場合。得益于其柔性的動態(tài)特性，BionicSoftArm 可直接安全地與人交互。同時，這種動態(tài)特性讓其能更方便地在生產(chǎn)環(huán)境中的不同位置上適應(yīng)不同的工作：免除了代價昂貴的安全設(shè)備，如保護籠和光柵，縮短了轉(zhuǎn)換時間，從而實現(xiàn)了靈活使用 – *符合自適應(yīng)和經(jīng)濟的生產(chǎn)。  水下機器人，采用*的魚鰭驅(qū)動
大自然給我們上了印象深刻的一課，教會了我們特定游泳動作的zuijia驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)該是什么樣。海洋中的渦蟲和烏賊在前進時用自己的鰭形成不間斷的波浪，一路推著它們前行。仿生技術(shù)團隊從波狀鰭的運動中汲取到了BionicFinWave的靈感。這種波狀運動把水流往后推，從而形成推進力。這個原理讓BionicFinWave 在亞克力玻璃的管道系統(tǒng)中進退自如。 其兩側(cè)的鰭*用硅膠制成，不需要加強筋或其它制成元件。這兩條鰭連接到左右兩側(cè)的九個小杠桿臂上，杠桿臂用兩個伺服電機驅(qū)動。兩個相鄰的曲軸將力傳遞給杠桿臂，兩條鰭可各自運動，產(chǎn)生不同的驅(qū)動軸型式。它們尤其適用于慢速、高精度的運動力，比絲桿攪動的水更少。杠桿臂分段之間有萬向節(jié)，確保曲軸的靈活性。為此，包括關(guān)節(jié)和連接桿的曲軸通過3D打印技術(shù)用塑料一體打印成型。 作為仿生技術(shù)的載體，我們的仿生學習網(wǎng)絡(luò)再次為未來與自控機器人和液體介質(zhì)的新動力技術(shù)提供了新推動力?？梢韵胂螅S著BionicFinWave 的進一步的開發(fā)，可應(yīng)用于諸如檢測、測量序列或數(shù)據(jù)采集這樣的領(lǐng)域 – 如水處理和污水處理和過程行業(yè)的其它領(lǐng)域 |
