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遙控式穿戴機器手臂 強化人機協作能力

革新的な技術 2020-06-17

加拿大Sherbrooke大學(University de Sherbrooke)研究團隊開發配戴在腰間的多功能水力機器手臂,目前操作採主從式配置,透過旁邊另一人操作手持的微型化版本機器手臂遙控,可跟使用者協同執行細緻或需力量的工作。

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Sherbrooke大學開發的機器手臂,可以由另一個人操作的微型化版本進行遙控。Createk Engineering Lab


根據Futurism與IEEE Spectrum報導,Sherbrooke大學研究團隊跟Exonetik合作開發的機器手臂屬額外機器人肢體(SRL),具備3自由度(DoF),採用磁流變液離合器與靜液壓傳動制動,以模擬人類手臂在各種工業與家庭應用的表現。

MR離合器提供極低慣性因此反應快速,可補償使用者不可預測的動作與擾動,配合低摩擦力特性能快速偵測到機器手臂與人類接觸,並施以負轉矩以免傷及人類,保障人機互動安全。此外MR離合器與靜液壓傳動可提供高頻寬,且路由安排比採用纜線傳動等方式還容易。

機器手臂負重達5公斤、終端效應器最高速為每秒3.4公尺,工作空間限制可防止碰撞使用者,目前無自主作業能力。可配置感測器強化協同作業能力,實現住如跟使用者一起採集水果以提升生產力,或是提供使用者作業協助、讓使用者專注於需要創造力與判斷力的工作等。

機器手臂可用於採集蔬果、粉刷牆壁、清洗窗戶、遞送重型工具給使用者、打羽毛球、擊穿牆壁等,使用者只需負荷機器手臂的重量約4.2公斤,透過連線提供動力的水力機械系統則置於地面,可讓機器手臂維持低慣性,但機動性也會受限,未來若有需要可搭配自主移動載具或是可攜式動力背包單元。

實現SRL自主化涉及理解人類動作的意圖,因此跟要滿足的特定需求息息相關,例如SRL的工作若是在使用者無法空出手開門時代勞,則SRL的控制器需能判斷正確的開門時機,基本上在目前是可行的。但若要SRL多工化,則需要倚賴人工智慧(AI)或智慧型控制器,以辨識人類的意圖並控制SRL配合協同作業。

實際使用顯示穿戴者可快速適應Sherbrooke大學研究團隊的機器手臂,平移方向的移動較易補償,但扭轉類的移動補償則需要較多嘗試。



出處:https://www.digitimes.com.tw/tech/dt/n/shwnws.asp?id=0000586890_37Z7CKD3LGXAH1L6XW53L

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