灵活而坚固的机器人被设计为“成长”像植物



在今天的工厂和仓库,这不是经常看到机器人嗖嗖关于,穿梭物品或工具从一个站到另一个站。在大多数情况下,机器人很容易地穿过开阔的布局导航。但他们有一个更难的时间通过狭窄的空间绕组执行任务:比如在一个杂乱的书架后面伸手产品,或蜿蜒围绕汽车的发动机零件拧开油盖。

MIT的工程师现已开发设计,延长链条状附肢矫健足以扭曲和转动在任何必要的配置,但刚性足以支撑重物或在狭小的空间装配部件施加转矩的机器人。当任务完成后,机器人可以收回附属物,并再次扩展它,在不同的长度和形状,以适应下一个任务。

可以被编程的新的“成长机器人”生长,或延伸,在不同方向的基础上,链单元的序列被锁定,即从“生长锥,”或齿轮箱送出。研究人员提供图片

附属物设计是由植物生长的方法,它涉及营养物质的运输,流化的形式,到工厂的尖端启发。还有,被转换成它们的材料的固体以产生,点滴,为了支持阀杆。

同样地,机器人包括一个“生长点,”或变速箱,即拉动联锁块进入盒的松散链。在框齿轮然后锁定链单元在一起并通过单元馈送链的,单元,作为刚性的附属物。

研究人员在本周提出的植物为灵感的“成长的机器人”在IEEE国际会议在澳门智能机器人与系统(的IRO)。他们设想即夹持器,数码相机和其他传感器可以被安装到机器人的变速箱,使其能够通过飞机的推进系统,以蛇行并拧紧螺钉的松动,或者伸进一个货架,抓住产品,而不干扰周围的库存的组织,在其他任务。

“想想你的车换机油,”哈利浅田,bt365手机机械工程系教授说。 “发动机打开后屋顶,你必须要弹性足以让急转弯,左,右,去油过滤器,然后你必须强大到足以扭转机油滤清器盖取下。”

“现在我们有一个机器人,它有可能这样完成任务,”同曦炎,前研究生在浅田的实验室,世卫组织领导工作表示。 “它可以成长,收回,再成长为不同的形状,以适应环境。”

另外,团队包括研究生MIT艾米莉Kamienski和访问学者精一Teshigawara,世卫组织在会议上介绍的结果。

 

最后脚

新机器人的设计是浅田在解决“最后一英尺问题”工作的一个分支 - 一个工程术语,指到最后一步,或脚,机器人的任务或考察团的。而机器人可以花时间遍历其最开放的空间,它的使命的最后脚可能需要通过更严格,更复杂的空间更加灵活的导航来完成任务。

有工程师设计了各种概念和原型,以解决最后一英尺长的问题,从软包括机器人制造,气球样喜欢藤蔓狭窄的缝隙长出那挤压材料。这种软烤,但是他说机器人扩展到支持不足够坚固的“末端效应”,或插件如夹持器,相机和其他传感器这将在任务11携带了必要的机器人已经混进了办法它的目的地。

“其实我们的解决方案是不软,而是巧妙地利用刚性材料,”浅田,谁是工程的福特基金会教授说。

链链接

11定义的总体植物生长的功能要素球队,他们期待以模仿感埃斯特通常在可扩展的机器人。

“机器人的实现是从实际设备完全不同,但它表现出同样的功能,在一定的抽象层次上,说:”浅田真央。

研究人员设计了一个变速箱代表了机器人的“生长点”,类似于植物,其中,为更多的营养物质流入到现场的萌芽,尖端送出更多的刚性棒。内的方块,以适应他们的齿轮和马达系统,其工作是拉起流化床材料 - 在ESTA情况下,3-d印刷塑料单元的柔韧序列互锁彼此,类似于自行车链条。

作为链被送入箱子,它转了一圈的绞盘,其中通过第二组电动机的馈送它编程为在链中的某些单元锁定到它们的相邻单元,产生刚性,因为它是在盒的送出的附属物。

研究人员可以同时留下解锁某些人,从而形成特定的形状,或在某些方向“成长”机器人单元锁在一起编程。在实验中,他们能够将机器人程序转身的障碍,因为它的前身是延长或从它的基础。

“它可以被锁定在不同的地方以不同的方式被弯曲,并有广泛的运动,”燕说。

当链条被锁定,并且是刚性的,它是足够强的以支撑沉重,一个磅重。如果被安装在机器人的生长锥,或变速箱夹具,机器人研究人员说,潜在地通过狭窄的空间成长足够长的蜿蜒,然后扭矩放松施加足够的拧螺栓或帽。

汽车保养是机器人可以协助任务的一个很好的例子,据Kamienski。 “在引擎盖下的空间是相对开放的,但它是最后一点,你必须导航引擎周围块什么的去油过滤器,固定臂不能够方便浏览。 ESTA机器人可以做这样的事情“。

ESTA研究是资助,部分由NSK LTD。