機器人想與人類并肩協(xié)作,還需一雙手!

時間:2017-05-17

來源:網絡轉載

導語:機器人正越來越多地參加到工廠的生產過程中,并被廣泛用于從事其他類型的工作。

機器人正越來越多地參加到工廠的生產過程中,并被廣泛用于從事其他類型的工作。

據(jù)Futurism報道,對于人類來說,特別是從事制造業(yè)工作的人,打個結、剝離電纜線外皮、將銷子插入孔中或使用鉆頭工具等行為都很常見。它們看起來似乎都很簡單,但同樣需要使用靈活的雙手和手指完成相當復雜的動作。

盡管機器人正越來越多地參加到工廠的生產過程中,并被廣泛用于從事其他類型的工作,包括服務行業(yè)和健康醫(yī)療行業(yè),但它們的靈活敏捷程度卻沒給人留下深刻印象。自從50多年前,人類將機器人帶到汽車工廠中,我們已經建造了許多從事焊接、噴漆以及組裝零部件的機器人。今天最好的機器手甚至可揀選它們熟悉的物品,然后將它們搬到其他地方,例如從倉庫儲藏箱中取出產品,讓后將它們放進盒子里。

但是機器人依然無法正確定位手上的工具,比如說將十字頭螺絲刀對準螺母上的凹槽,或將錘子對準釘子砸下。它們也無法同時使用雙手從事復雜的工作,比如更換遙控器中的電池。與之相比,人類的雙手卻非常擅長做這些工作。要想機器人的手能像人類那樣輕松勝任日常工作,它們需要變得更加靈活、可靠以及有力,同時也要能夠進行更精確的感應,以進行更精細的移動。它們首先需要搞清楚目標,以及如何能夠更好地抓握目標。對于那些能夠與人類并肩協(xié)作的機器人來說,我們必須搞清楚機器人如何能夠幫助我們,特別是我們覺得2只手不夠用的時候。

美國東北大學的研究團隊正從事此類研究,打造類似美國宇航局(NASA)Valkyrie的類人機器人。Valkyrie的每只手擁有3根手指和1根大拇指。每個手指上都有關節(jié)狀的關節(jié),每只手都有可輕松轉動的手腕。研究人員正將手臂、手腕、手指以及拇指動作整合起來,共同完成某項任務,比如以圓圈狀態(tài)使用扳手以便擰緊螺絲,或將推車從1個地方推到其他地方。

我們不需要為執(zhí)行特定任務而特別設計某種機器人,而是要設計多用途機器人,或稱為"通用能力機器人",它們幾乎可以執(zhí)行任何任務。這類機器人成功的關鍵在于,它們需要擁有一雙卓越的手。東北大學的研究重點是設計新型自適應機器人手,它們能夠執(zhí)行精密動作,還能自動抓握。當機器人能夠捶打釘子、更換電池以及完成類似動作時,我們就可以打造出像人手那樣靈活的機器人手。要想實現(xiàn)這個目標,還需要發(fā)明新的設計,以便將硬元素和軟元素相結合,比如人類骨骼賦予雙手抓握的力量,皮膚分散壓力以確保酒杯不會碎裂等。

而當我們能在機器人身上使用它們時,它們就能夠做更多事情,比如感知抓握力道是否太大、擠壓物體是否太狠等。隨著電子攝像頭和傳感器體積越來越小,我們也可以利用新的方式將它們整合。舉例來說,如果我們按下機器人手上的傳感器和攝像頭,它們會向機器人控制器發(fā)送反饋,以確定抓握是否安全,或某些東西是否開始滑落。將來,機器人手或許能夠感受到物體的滑落方向,以便能再次抓緊目標物體。

另一個具有里程碑意義的研究將是尋找新的方法,讓機器人搞清楚其手需要實時作出哪些動作,包括時刻感受手里的情況。如果機器人手能夠探測到其正抓握的物體發(fā)生的改變,或在抓握物體時對其進行操作,它們就可以幫助完成常見的手工工作,比如打結和剝電線。

雙手協(xié)作可提供更多幫助,它能顯著提高效率,特別是用在制造業(yè)。能夠雙手操作鉆頭或單手傳遞機器零部件的機器人屬于巨大進步,允許工廠自動化生產過程的更多步驟。人類還沒有開發(fā)出類似系統(tǒng),但在可預見的未來,研究人員、技術人員以及創(chuàng)新人員將竭盡全力研發(fā)類人自動機器人。但這不會減緩制造業(yè)領域正在進行的機器人革命,因為當前的生產過程還有大量自動化空間,以改善安全、速度以及質量。隨著機器人變得越來越完美,它們將成為人類真正的助手。

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