液压机械手卡死

江苏激光联盟导读：

舍布鲁克大学的一组研究人员在Exonetik Inc.的一个团队的协助下，创建了可穿戴的超数字机器人手臂，该手臂增加了执行常见人类任务的功能。该小组在IEEE Spectrum上发表的论文中描述了其机械臂，其功能以及扩展功能的计划。

目前对SRL的研究才刚刚开始，但已经探索了一些原型。这类可穿戴机器人出现在麻省理工学院，用于支撑人体并固定飞机部件以协助钻井作业。其他研究集中在多余的手指上，以利于抓握。此外，还SRL的耐磨性以及人机界面进行了研究。

图1. 超级机器人手指

超级机器人手指抓取各种物品

由于人们不可预测的运动在SRLs的基础上引入了干扰，而这些运动需要由末端执行器进行补偿，以保持其相对于环境的位置稳定。因此，SRLs需要比人类的运动更快，以保持末端执行器的位置。

图2. 推荐使用的3个自由度机器人手臂，仅显示了臂(从动部分)

机器人的底部绑在用户的腰部和臀部，将其固定在适当的位置。当用户观看或执行他或她自己的活动时，机器人手臂会从其锚点伸出并执行功能。该臂由磁流变离合器和静液压传动装置驱动，使其具有三个自由度，没有太大的重量，只有四公斤。但这是因为它具有束缚在地面上的电源/控制源。该臂由附近的另一个人远程控制，未来的计划要求半自主控制。

拴系电源装置即使损害了整个系统的便携性，也可以最大程度地减轻用户的负担。但是，并非所有应用程序都需要完整的便携式解决方案。当使用者在相同空间中工作时，将拴系式动力装置（图2（a））代替便携式动力装置（图2（c）），可以像家里的常规扫地机一样，动力装置甚至可以通过在地板上滚动来跟随用户（图2（b））。

图3. 将动力带到机械臂的三种可能方法

图4. 建议的SRL工作空间。手臂设计为永远不会碰到用户的头部。

抓爪由三个相同的手指组成，手指长16厘米，直径0.9厘米如（图5（a））所示。每个手指由柔软的手指和由3D打印部件制成的外骨骼组成（图8（b）），以最大程度地减少佩戴的质量以及手臂的惯性。

图5. (a)握着试管的软抓手的渲染和(b)显示主要部分的手指图片。

图6. 展示了由使用者身上的SRL，动力单元，电箱和远程主臂组成的整体实验装置。

图7. 带有SRL的各种远程操作应用程序。(a)(b)采摘蔬菜,(c)在墙上绘画(d)清洗窗户,(e)(f)为工人提供工具和(g)打羽毛球

SRL已在各种家庭和工业环境中通过远程控制实现了实际操作。原型能够以人类的速度和流畅度成功执行各种任务的能力表明该技术具有强大的功能。机器手臂的未来计划包括给予它一定程度的AI控制，以使其能够学习做用户想要做的事情，从而消除了第二个人进行远程控制的需要。此外，该小组计划向系统中添加一个轻型电池，以消除系留电源。液压机械手卡死

相关阅读：使用多材料3D打印制成的软机器人手指

参考文献：F. Wu and H. Asada, "Bio-artificial synergies for grasp posture control of supernumerary robotic fingers", Proc. 2015 Dyn. Sys. Control Conf. Robot.: Sci. Syst. X, 2014.

原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/8962256