menu
close

EPFL仿生柔顺机器人手自然模仿人类抓握动作

瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的研究人员开发出一种机器人手,能够以无需复杂编程的方式,自发地实现类人抓握多种物体。ADAPT手(自适应灵巧仿人可编程刚度手)采用硅胶条和弹簧关节等简单柔顺材料,并结合可弯曲的机械臂,实现了对24种不同物体93%的抓取成功率。实验中,该手自组织的抓握动作与人类自然动作的相似度达68%,标志着机器人操作领域的重大进步。
EPFL仿生柔顺机器人手自然模仿人类抓握动作

传统的机器人手通常需要精确的环境信息和复杂的编程,才能成功抓取物体。而人类则无需精确的位置信息,主要得益于手部的天然柔顺性。

洛桑联邦理工学院(EPFL)CREATE实验室(计算机器人设计与制造实验室)受到人类这一能力的启发,开发出了ADAPT手——一种依靠柔顺材料而非复杂算法实现灵巧操作的机器人手。

“作为人类,我们在抓取物体时并不需要太多外部信息,我们认为这归功于物体与人手之间柔顺(或称软性)交互带来的优势。”该实验室博士生、项目负责人之一Kai Junge如是说,CREATE实验室由Josie Hughes教授领导。

ADAPT手的设计极为高效。传统机器人手每个关节都需配备电机,而ADAPT手仅在手腕处集成了12个电机,便可驱动20个关节。其余的机械控制则依靠可调节刚度的弹簧,以及可拆卸的硅胶“皮肤”。这种分布式柔顺性让机器人手无需额外编程即可适应多种物体。

在测试中,ADAPT手对24种不同物体(从小螺栓到香蕉)的抓取成功率高达93%,其动作与人类抓握模式的相似度达到68%。研究团队通过300多次抓取实验,验证了柔顺手相较于刚性手的优势和鲁棒性。

目前,EPFL团队正基于这一成果,进一步集成闭环控制元素,包括在硅胶皮肤中嵌入压力传感器以及引入人工智能。“更深入理解柔顺机器人带来的优势,将极大促进机器人系统在高度不可预测环境,或为人类设计的环境中的集成应用。”Junge总结道。

这一突破性成果已发表在《自然通讯工程》期刊。研究表明,仿生柔顺性能够让机器人操作更直观、更具适应性,无需依赖复杂编程,有望彻底改变机器人与人类环境的交互方式。

Source: Sciencedaily

Latest News