中國科大自主研發高性能低成本柔性手爪 能輕鬆抓起豆腐

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新安晚報 安徽網 大皖客戶端訊 最近,中國科學技術大學機器人實驗室主任、計算機學院教授陳小平團隊自主研發出特別靈巧的「機器人手」—— 高性能低成本柔性手爪。該「機器人手」擁有「剛柔合一」的新技術,能抓取豆腐、書籍、玻璃杯、紙片、筆、水桶、茶葉盒等,不僅靈巧,成本還很低,技術達到國際領先水平。據悉,未來兩年中國科大將把高性能低成本柔性手爪運用到智能服務機器人「可佳」身上,以後可能將走進敬老院、工廠,為人們提供細致貼心的服務。

中國科大自主研發高性能低成本柔性手爪 能輕松抓起豆腐

柔性手爪可抓多個物品

昨日,新安晚報、安徽網、大皖客戶端記者在中國科大計算機學院見到了這款高性能低成本柔性手爪。它特別靈巧,能抓取積木、蘋果、碗、玻璃杯、膠帶、蛋糕、豆腐等物。此外,它的抓取方式還很靈活,橫向、豎向,角度自如。

「人能接觸到的常溫物品,它都可以拿。」中國科學技術大學機器人實驗室主任、計算機學院教授陳小平說,玻璃材質、金屬材質,甚至包括運用在物流領域的充氣包裝等,高性能低成本柔性手爪都可以抓取。

據悉,該手爪的研制工作由中國科大機器人實驗室承擔,項目組成員全部來自計算機學院。項目組通過對國內外服務業和製造業廣泛深入調研,在明確應用需求、凝練關鍵問題的基礎上,找到了研制柔性手爪新的突破口,並取得顯著進展。這項工作得到國家自然科學基金資助,還得到中國機器人產業聯盟和國家機器人標準化總體組的大力支持。

技術達到國際領先水平

據悉,機器人末端夾持器(俗稱機器人手爪)是服務機器人和智能製造機器人等領域的關鍵部件之一。由於其重要性和研發難度,近年來已成為這些領域中機器人實際應用的一大瓶頸。國外研發機構多年前就研制出外觀十分像人手的機械手爪,售價高達百萬元人民幣,且使用效果並不理想,一直未能普及應用。

中國科大在柔性手爪的研究中突破傳統思路,以獨創的「容差性」為指導思想,在手爪硬件組成、工作原理和控制原理上進行了原始創新,形成「剛柔合一」的新技術,為解決服務機器人、智能製造機器人末端夾持器瓶頸問題開辟了一條新途徑。

記者了解到,機器人手爪有三個主要技術指標:一是抓握性能,即抓取不同形狀、不同尺寸和不同材質物體的能力;二是易控性能,即抓握操作是否容易控制;三是成本,即手爪的總成本。中國科大自主研發的柔性手爪在三項指標上都達到了國際領先水平。它可抓握的物品不僅種類多,包括剛性、柔性、易碎和光滑物體,而且抓握操作控制十分簡便,特別是極大降低了製造成本,預期量產後成本在1000元人民幣以下。

未來應用前景極為廣闊

據介紹,該柔性手爪具有極廣闊的應用前景,家庭服務和工業領域都能運用。此外,該柔性手爪還將運用到中國科大自主研發的智能服務機器人「可佳」身上。

「我們後期會把這個手爪用到‘可佳’機器人身上。」陳小平說,目前「可佳」機器人主要有兩個應用方向,一是家庭服務;二是智能製造。有了這個手爪,「可佳」機器人性能將會大幅度提升,「比如‘可佳’可以在敬老院幫腿腳不好的老年人拿東西,送水、拿水果、拿藥品,甚至可以拿衣服。‘可佳’還可以和老人對話,看老人有什麼需要都可以幫他拿。」

「目前‘可佳’機器人在做一個準備工作,和國內外最大的製造業企業之一在合作,用‘可佳’技術,再加上合作夥伴的技術,給老年人帶來服務。」陳小平說,預計明後年,一些常規跑腿的活,「可佳」都可以做到。

據悉,中國科大機器人團隊自1998年起開展智能機器人研究,20 年來取得大量成績和榮譽,有關成果曾獲得IJCAI最佳自主機器人獎和最佳通用機器人技能獎,IEEE ROBIO 最佳論文獎,並在 RoboCup 機器人世界盃中先後獲得12項世界第一。

程果儀 新安晚報 安徽網 大皖客戶端記者 鐘虹

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