机器人变色龙舌头瞬间捕捉到附近的物体
2020-08-20 阅读量:143 来源:机智网

变色龙是移动缓慢的蜥蜴,但它们的舌头可以以惊人的速度加速,在昆虫有逃逸的机会之前就将昆虫抢走。受到这项非凡技能的启发, 韩国的研究人员开发了一种可以迅速弹出的机械舌,以抢夺附近的物品。



他们设想这种被称为“抢夺者”的工具将被无人机和机器人使用,它们需要在不太靠近它们的情况下收集物品。首尔国立科技大学(SeoulTech)的研究员、共同设计这种新装置的。Gwang-Pil-Jung解释说:“例如,带有这种机械手的四旋翼机将能够抓取远处的目标,而不是盘旋和拾取。”。


还对机器人变色龙的舌头进行了其他研究,但Snatcher的独特之处在于它将变色龙舌头的快速抓取性能整合到了便携式的外形中,总尺寸为12 x 8.5 x 8.5厘米,重量不到120克。尽管如此,它仍能够在600毫秒内从80 厘米远处快速抓取30克重的东西。 

 

为创建Snatcher,Jung和SeoulTech的同事Lee Dong-Jun Lee着手开发一种类似弹簧的装置,该装置由主动离合器和单系列弹性致动器组合控制。由发条弹簧提供动力,类似于变色龙的舌头的钢制吊索穿过两个齿轮式供料器。离合器是通过在驱动前进给器或后进给器之间切换齿轮来允许单个弹簧在一个方向上退绕来驱动射击和缩回的装置。


图片:SeoulTech

快速抓紧展开臂由连接到与主动离合器组合的电机(串联弹性致动器)的发条弹簧提供动力。离合器使单个弹簧既可以驱动射击又可以收缩。


最终的结果是一个轻量级的抓取设备,它可以在600毫秒内取回0.8米远的物体。Jung指出,其他一些设计用于检索的现有设备能够更快地完成任务,大约300毫秒,但这些设计往往体积庞大。


照片:Dong-Jun Lee and Gwang-Pil Jung/SeoulTech

Snatcher相对较小的尺寸意味着它可以安装在DJI Phantom无人机上。研究人员希望了解他们的系统是否可以帮助更快,更安全地递送包裹或取回包裹。


“我们的最终目标是将Snatcher安装到商用无人机上,并完成有意义的工作,例如抓取包裹,” Jung说。他们仍然需要解决的挑战之一是如何更有效地为执行系统供电。“为了解决这个问题,我们正在寻找具有高能量密度的材料。” 另一个改进是设计了一种变色龙舌头状的抓取器,代替了当前用于拾取物体的简单钩子。Jung说:“我们计划制造一种双稳态夹持器,一旦夹持器接触到目标物体,它就可以被动地夹持目标物体。”

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