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對(duì)于制造和裝配等行業(yè)而言，拾取和放置對(duì)于各種機(jī)器人應(yīng)用至關(guān)重要，傳統(tǒng)機(jī)器人夾具通常由堅(jiān)硬的材料制成，限制了它們?cè)谔幚硪姿槲矬w或需要靈活性的任務(wù)中的應(yīng)用。
近日，韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KIST)和韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST)的研究團(tuán)隊(duì)受編織啟發(fā)，提出了一種新型抓取方法，可顯著提高有效負(fù)載能力，同時(shí)保持柔軟且靈活的材料的使用。
這種軟質(zhì)夾具采用薄PET塑料、硅膠等柔軟且靈活的材料，夾具的設(shè)計(jì)采用的是條帶纏繞并展開成編織結(jié)構(gòu)，這種編織技術(shù)類似于將線緊密編織在一起，形成堅(jiān)固的織物，這種方法已經(jīng)在紡織品、箱包和服裝等領(lǐng)域應(yīng)用了數(shù)個(gè)世紀(jì)。
與傳統(tǒng)的剛性材料夾具不同，這種柔性?shī)A具更加靈活、安全，使用編織結(jié)構(gòu)的夾具自重僅僅130克，但卻可以抓取超過(guò)100公斤的物體，抓取重量接近自重的1000倍！這大大提高了夾具的舉重能力，相同自重的傳統(tǒng)夾具可抓取的重量不足新夾具的1/5。
這項(xiàng)突破技術(shù)不僅提供了卓越的負(fù)載能力，還可以以極低的成本生產(chǎn)該夾具。柔軟的夾具采用薄PET塑料等材料制成，這種材料的每單位成本僅僅數(shù)千韓元，約合人民幣15元，并且制造工藝簡(jiǎn)單，只需緊固塑料條即可制造，制造過(guò)程可在10分鐘以內(nèi)完成，更易于更換和維護(hù)，因此該工藝效率優(yōu)異，大規(guī)模裝備的可行性較強(qiáng)。
除了研究團(tuán)隊(duì)使用的主要材料PET之外，夾具還可以由橡膠和具有彈性的化合物等各種材料制成，可以根據(jù)用戶的需求定制使用特定環(huán)境下的夾具。同時(shí)，使用編織結(jié)構(gòu)的夾具讓不規(guī)則的物品也能被牢牢抓取，增加了靈巧手的使用場(chǎng)景。
研究團(tuán)隊(duì)的宋佳熙博士表示：“由韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院和韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院開發(fā)的編織結(jié)構(gòu)夾具具備軟質(zhì)機(jī)器人的靈活性，同時(shí)可以處理重物，可以制造多種尺寸，從硬幣到汽車，并且可以抓取各種形狀和重量的物體，從薄卡片到鮮花，因此有望應(yīng)用于工業(yè)、物流和家庭等各個(gè)領(lǐng)域，特別是需要柔軟夾具的地方。”
柔性靈巧手已解決了傳統(tǒng)靈巧手遭遇的剛性限制和高昂成本等問(wèn)題，將負(fù)載重量再次提升一個(gè)高度，但機(jī)器人抓取系統(tǒng)的未來(lái)仍需要具備觸覺(jué)感知能力，將柔性傳感器加入柔性靈巧手中或是這款編織結(jié)構(gòu)夾具下一步發(fā)展方向。
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