來(lái)源:e鍵打印
發(fā)布時(shí)間:2015-06-04 09:14:15
瀏覽次數(shù):
最近,耶魯大學(xué)的研究人員開發(fā)出一款3D打印的機(jī)器人末端執(zhí)行器(機(jī)械手)。該執(zhí)行器造價(jià)低廉、功能強(qiáng)大,并可大大提高機(jī)器人的“手”的靈活性。重要的是采用了開源設(shè)計(jì),堪為個(gè)人愛(ài)好者的絕佳選擇。

使用3D打印機(jī)制作小型機(jī)器人已逐漸流行。但無(wú)論是個(gè)人愛(ài)好者還是商用機(jī)器人開發(fā)公司,如何讓機(jī)器人的“手”(末端執(zhí)行器)像人手那樣活動(dòng)都是個(gè)不小的難題。盡管研究人員想出了不少解決方案,但這些方案既昂貴又很難使用到其他裝置,且?guī)缀醪豢赡鼙欢ㄖ啤?
最近,為解決這一難題,耶魯大學(xué)機(jī)械工程教授Aaron Dollar領(lǐng)導(dǎo)的Openhand項(xiàng)目組提出了卓有成效的3D打印解決方案。該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“手”成本低廉,且非常實(shí)用,能輕松撿起平躺在桌子上的硬幣。尤為關(guān)鍵的是,它是開源的。
研究人員希望有更多的人使用這種開源的機(jī)器人“手”,借此使機(jī)器人設(shè)計(jì)出現(xiàn)有機(jī)轉(zhuǎn)變,“這個(gè)項(xiàng)目打算打造一系列開源手的設(shè)計(jì),并通過(guò)開源用戶群體的貢獻(xiàn),產(chǎn)生大量有用的設(shè)計(jì)修改和變化提供給研究人員。因此,這個(gè)項(xiàng)目開發(fā)的手,設(shè)計(jì)必須簡(jiǎn)約、堅(jiān)固耐用,尤其要適合反復(fù)迭代和在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中運(yùn)行。”
為真正做到如手使指,研究人員設(shè)計(jì)了一種轉(zhuǎn)盤式柔繩傳動(dòng)(tendon-driven)的欠驅(qū)動(dòng)手指。研究人員稱這種欠驅(qū)動(dòng)(underactuated)手能夠根據(jù)接觸物體的表面進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的抓握,而無(wú)需傳感器或復(fù)雜的反饋系統(tǒng)。“這個(gè)設(shè)計(jì)范例將致動(dòng)和手指元素分離開來(lái),從而能夠?qū)崿F(xiàn)更大程度的定制。”
創(chuàng)客聯(lián)盟了解到,Aaron Dollar的團(tuán)隊(duì)僅僅使用3D打印、樹脂澆鑄以及一些手工制作就完成了這一項(xiàng)目。他們使用3D打印機(jī)制造樹脂模具和塑料手指,前者使用樹脂澆鑄成型,再進(jìn)行固化和切割,這樣就做出了機(jī)械手的“肌腱”和指墊。
最終成型的手指強(qiáng)大且靈活,只需要極少的緊固件和其他功能部件。這些柔繩驅(qū)動(dòng)的手指可以沿著物體的周圍自然地蜷縮,并像真人的手那樣均勻地分配力量。使用手上的指墊還可輕松拿起扁平的小物件,比如硬幣。
項(xiàng)目組把這些柔繩驅(qū)動(dòng)手指的開源軟件和CAD文件設(shè)計(jì)為允許進(jìn)行變量修改設(shè)置,創(chuàng)客們將可根據(jù)自己的需要調(diào)整這個(gè)機(jī)器人手設(shè)計(jì),打印出不同參數(shù)的相關(guān)部件。
目前,該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)已經(jīng)把相關(guān)文件上傳至網(wǎng)上,有興趣的創(chuàng)客們可去耶魯大學(xué)官網(wǎng)下載相關(guān)文件。當(dāng)然,創(chuàng)客聯(lián)盟的小編也為大家備好了梯子:http://www.eng.yale.edu/grablab/openhand/index.html#about
圖為研究人員開發(fā)的基于同一機(jī)械原理的四種不同的端部執(zhí)行器: