打羽毛球又能拆墙,戴上这款机械臂,秒变蜘蛛侠反派「章鱼博士」

 新闻资讯     |      2020-07-23 03:08

「轻」能打羽毛球,「重」能破墙拆房,从室内生活到高强度劳动,各种任务场景轻松拿下。

这个最新的穿戴式机械臂来自加拿大舍布鲁克大学,团队刚刚在机器人顶会ICRA 2020上公布了这项成果。

机械臂全名叫「基于磁流变离合器和静液压传输线的机械附肢」,使用时,需要第二个人在后方操作机械臂。

类似这种轻拿轻放的任务,传统机械手也能完成,而这款机械臂的优势在于「可穿戴」,大大扩展了使用场景范围,与原先在固定台上的机械臂相比,真正具有了实用性。

此外,背在腰部的机械臂可以在较为危险的场景下,代替人手进行施工作业,提高安全系数。比如,在粉刷高处墙壁的场景中,可以直接把工具交给机械臂,人的双手牢牢扶住梯子:

2-4kg根本没发挥出机械臂的真正实力,把机械臂的手掌换成一个铁球,整个装置就成了破拆机,普通的木板、胶合板、玻璃都能击穿。

机械臂自重4.2千克,骨架由碳纤维和铝合金制成,接近一个成年男子单条手臂重量;由静态液压传输装置来驱动关节转动。这三个关节分别实现机械臂的全方位自由摆动。

每个机器人关节由一个由电动机(KDE600XF-1100-G3,KDE Direct)组成的动力单元驱动(5.5kW) ,其中还包括两个定制磁流变离合器 , 两个滚珠螺钉和两个主气瓶。

在每个电源单元中,电机用正时皮带(4.86:1)驱动两个离合器输入级。由线圈中的电流产生的磁场,按比例改变位于离合器的输入和输出阶段之间的磁流体的粘度,由此控制输入和输出级之间的扭矩,与输入电流形成线性关系。

离合器输入总是保持在滑动模式,有效地将电机的惯性与系统输出解耦,从而最大限度地提高动态性能。滚珠丝杠机构将输出扭矩转化为推动主缸活塞的线性动力,以调节静压线中的压力。

「手掌」,即夹持器,由三个相同的手指组成,长16厘米,直径0.9厘 米。每个手指由一个硅橡胶管织物的包裹层,和一个3D打印外骨骼构成。

这种织物呈径向刚性,轴向延伸。这种特性限制了管子在压力下的过度形变。外骨骼中的三个枢轴点将表面受压延伸转变为弯曲。

一个磁流体静态液压单元给「手指」供电,每个手指对单轴负载最大为30N(690kPa压力下测量)。

而这项研究最有价值的地方,在于将机械臂从特定的工业场景和医疗用途,扩展到了普通人的生活。