费斯托的仿生手玩剪刀石头布。信贷:菲利普Freudigmann
无论是抓、握、转、触摸、打字还是按——在日常生活中,我们当然会用手去做各种各样的工作。在这方面,人类的手,以其独特的力量,灵巧,和精细的运动技能的组合,是一个真正的奇迹工具的自然。有什么能比在协同工作空间中给机器人配备一个抓取器更自然呢?这种抓取器模仿大自然的例子,通过人工智能学习来解决各种任务。费斯托的《仿生》系列就做到了这一点。
费斯托该公司宣布,将展示其仿生软气动机器人手2019年汉诺威展.结合气动轻量机器人BionicSoftArm,这些未来的概念适合于人-机器人协作。
该BionicSoftHand是气动操作,因此它可以安全直接与人互动。与人类的手不同,仿生手没有骨骼。它的手指由带有空气室的柔性波纹管结构组成。
风箱由一种特殊的3D纺织外套由弹力和高强度线编织而成。多亏了这个柔软的机器人材料,就有可能准确地确定结构在哪里膨胀和产生能量,以及在哪里防止膨胀。这使得它轻巧、灵活、适应能力强、灵敏,同时又能施加强大的力量。
AI-guided仿生把握
机器的学习方法可以与人类的学习方法相媲美。他们需要对自己的行为给予积极或消极的反馈,以便进行分类并从中学习。BionicSoftHand使用这种强化学习的方法。
这意味着不模仿特定的动作,只给手一个目标。它通过反复试验来达到目标。仿生夹持器根据接收到的反馈,逐步优化其动作,直到最终解决任务。
具体地说,bionicsofthon可以旋转一个12面立方体,使先前定义的一面位于顶部。必要的动作策略是在虚拟环境中,借助深度感知相机和计算机视觉算法创建的数字双胞胎的帮助下教授的。
比例压电阀,精确控制
为了将管的影响降到最低,Festo的开发人员专门设计了一个小型的数字控制阀门终端,直接安装在bionicsofthon上。这意味着,控制夹爪手指的管道不必被拉过整个机器人手臂。
因此,bionicsofhand可以快速和容易地连接和操作,只有一个管的供应空气和排气。使用比例压电阀,可以精确地控制手指的运动。
工厂工人和自动化之间严格隔离的日子正在过去,多亏了协作机器人.随着工作空间的融合,人类和机器将能够在同一个工件或部件上同时工作,而无需出于安全原因相互隔离。
BionicSoftArm是Festo的BionicMotionRobot的进一步发展,其应用范围已经显著扩大。由于其模块化设计,仿生手臂可以与多达七个气动波纹管段和旋转驱动器相结合。这保证了在到达和移动方面的最大灵活性。如果有必要,这种手臂甚至可以在最狭窄的空间绕过障碍。
同时,它是完全灵活的,可以与人安全地工作。与BionicSoftArm直接的人-机器人协作是可能的,以及它在经典SCARA应用中的使用,如拾取和放置任务。
灵活的应用程序可能
模块化机器人手臂可以用于各种各样的应用,取决于设计和安装的抓手。由于其灵活的运动学,BionicSoftArm可以直接和安全的与人类互动。
同时,运动学使得仿生臂更容易适应生产环境中不同位置的不同任务。消除昂贵的安全装置,如笼子和光屏障,缩短了转换时间,从而使灵活使用-完全符合适应性和经济生产。
BionicFinWave:独特的鳍驱动水下机器人
大自然给我们留下了深刻的印象,在某些游泳运动中,最佳的驱动系统应该是什么样的。为了向前移动,海洋涡虫和乌贼用它们的鳍制造一个连续的波浪,沿着它们的整个长度向前移动。
对于BionicFinWave,仿生学团队的灵感来自于这种波动的鳍运动。波浪将水向后推,形成向前的推力。这一原理允许BionicFinWave通过一个丙烯酸管系统向前或向后移动。
BionicFinWave的两个侧鳍完全由硅树脂制成,不需要支柱或其他支撑元素。两个鳍连接到九个小杠杆臂的左右,这些小杠杆臂由两个伺服电机提供动力。两个相邻的曲轴将力传递到杠杆,以便两个鳍可以单独移动,以产生不同的轴模式。它们特别适合于缓慢而精确的运动,而且比(例如)螺杆传动在水中旋转得更少。
在每个杠杆段之间都有一个万向节,以确保仿生机器人的曲轴是灵活的。为此,包括关节和连杆在内的曲轴采用3D打印工艺由塑料制成。
智能交互的各种各样的组件
BionicFinWave机身的其余部分也是3d打印的,这使得它的复杂几何形状成为可能。它们的腔就像漂浮单元。
同时,整个控制和调节技术是水密的,安全安装和同步在一个非常紧凑的空间。费斯托仿生学习网络继续其创新方法机器人。
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