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MIT打造能操作电线反应式机器人夹爪

美国麻省理工学院(MIT)研发出一款配备高分辨率触觉传感器的机器人夹爪,能够在没有机械拘束辅助的情形下,成功操纵不固定的电线。这套系统未来除了能应用在工业生产,也能成为居家的帮手。

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抓取电线对机器人而言是一件相当具有挑战性的工作。法新社

据The Robot Report报导,机器人夹爪在抓取电线并沿著电线移动时,除需控制抓力以便顺畅滑动,也需控制抓取姿态,避免电线从夹爪掉落。电线在夹爪间滑动时的形状不断在改变,然而这些信息很难在操作时透过传统视觉系统取得,因此MIT计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)团队选择使用软性夹爪与高分辨率的触觉传感器解决这个问题,并且舍弃了传统系统会使用的机械约束辅助设计。

开发团队首先打造了一对灵活的两指夹爪,可快速移动并实时调整力道和位置,两指末端则设有内嵌镜头的GelSight视觉传感器。接著,团队建立了一套感知控制架构,利用GelSight传感器预估两指间电线的姿势,并测量电线滑动所产生的摩擦力。此外,系统使用了两个可同时运行的操控器,其中一个负责调整抓取力道,另一个则会调整夹爪姿势,设法让电线停留在夹爪中。

将夹爪设置在机器手臂上后,夹爪就可从随机位置开始,顺著USB线移动。如再配合另一组夹爪,机器人就可像人类一样,以两手交替的方式移动电线,并找出电线的末端。

开发团队使用的算法,能够协助夹爪适应不同材质、硬度、管径的电线。希望未来能进一步调整传感器的形状,以提升整体系统效能,并让机器人从事更多复杂的工作,象是布线、绕过障碍物插入电线等。

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