物理科技生物学-PHYICA

一种能提高通用装配机器人性能的软夹具

技术工程 2022-02-19 21:54:03

A soft-jig that could enhance the performance of general-purpose assembly robots Credit: Kiyokawa等人随着机器人变得越来越先进,它们正在接受训练以完成各种各样的任务。一些机器人专家一直在专门探索机器人系统的潜力,该系统可以在没有太多人工监督的情况下组装物品,因为这可以大大加快工业和生产过程。奈良科学技术研究所(NAIST)的研究人员最近创造了一种软夹具,可用于提高通用组装机器人的性能。这种夹具是在ICRA召开的IEEE国际机器人和自动化会议上介绍的,它是基于通用夹持器,这是由芝加哥大学康乃尔大学和iRobot公司的机器人专家创造的一种系统。

进行这项研究的研究人员之一Takuya Kiyokawa告诉TechXplore,“我们的软夹具的灵感来自一种叫做夹爪的软机器人抓手,这种抓手一直受到机器人研究人员的大量关注。“我们研究的主要目的是提高夹具的灵活性,以装配夹具处理的零件。”

最终,Kiyokawa和他的同事希望开发一种通用的机器人装配系统,以加快小批量生产过程。他们创造的软夹具可能是朝着这个方向迈出的第一步,因为他们发现它可以提高以前开发的机器人抓手组装不同物品的能力。

“我们的软夹具的一个关键优势是它的硬件结构,因为包括玻璃珠的硅树脂膜能够实现堵塞过渡,并为复杂的装配零件提供了作为夹具的灵活性,”Kiyokawa解释说。

研究人员开发的软夹具本质上是一个装满玻璃珠的袋子,上面覆盖着一层可延展的硅树脂薄膜。玻璃珠使其能够执行最佳的堵塞过渡,而硅树脂膜改善了摩擦和灵活性,使夹具能够更好地夹紧单个零件并保持它们不动。

在他们的论文中,Kiyokawa和他的同事还概述了一种方法,可以用来配置他们的软夹具的能力,以保持g裂土器处理的项目的部分固定。为了有效地配置轻推,该方法考虑了一系列因素,包括接触关系、可到达的方向和附在夹具上的零件的重心。

A soft-jig that could enhance the performance of general-purpose assembly robots Credit: Kiyokawa等人“我们的研究证明了在对硬件部件施加外力时,保持固定部件不动的可能性,”Kiyokawa说。“如果我们未来的研究进展顺利,我们相信软夹具将突破通用金属夹具的柔性限制。”

研究人员在一系列测试中评估了他们开发的软夹具,特别评估了它的固定性能和多功能性(即它处理不同形状和尺寸零件的能力)。在这些测试中取得的结果非常有希望,这表明该夹具最终可以用于制造能够更有效地完成装配任务的机器人。

“我们已经改进了软夹具,这样夹具系统就可以估计固定在夹具上的零件姿态,”Kiyokawa说。“可以通过放置在夹具下的摄像机跟踪夹具内表面上的标记来估计零件姿态。现在,我们计划开发运动规划算法,利用我们的软夹具实现灵活但“精确”的装配操作,这些操作需要很高的装配精度。”

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