机器人手

上一周, 我的第二个实验室项目就是机器人手了。

这一次授课的老师是张文增老师, 听了他的自我介绍, 我觉得这位老师很厉害, 他带的学生都很牛, 都有很大成果。张老师也因此被选为”我最喜爱的老师”, 被赋予”人才魔术师”称号。他说, “魔术师”听起来有些假, “魔法师”还可以。

他向我们肯定”实验室科研探究”课的好处, 如果一个同学要找一个老师搞研究, 这个老师很可能因为没空而把学生打发走, 而如果这位学生说上过这个老师的课, 那么这位老师便不好把学生赶走了。

接着, 就进入本次课的主题, 机器人手, 机器人的手。

开始, 老师向我们强调了人类手的作用以及重要性, 老师说手可以用来握手交朋友。事实上, 手有抓取、操作和感知三大功能, 并且人的一只手臂有27个自由度, 而且人们有时候总感觉自己的两只手不够用。同样地, 机器人的手不仅仅是为了交朋友, 更是为了让机器能够更灵活自如的操作实体。

老师指出, 临时性的连接都可以看成是机器人手在工作。

机器人手分为工业夹持器、灵巧手、欠驱动手和特种手。这里特别指出, 这几个种类不是独立的, 比如有的手既是灵巧手也是欠驱动手。

工业夹持器只有一个关节控制开合, 十分简单, 但不灵活。根据名字可以知道, 这种手在工业上用的比较多。

灵巧手很灵巧, 但是力气小、控制很复杂、成本高。这种手最早出现在二十世纪八十年代, 各高校都有研究, 有用绳子的, 也有别的方法的。不过, 传感器是不可缺少的元件。

欠驱动手适应形状的能力比较好, 看起来比较像人手。其中, 适应形状的能力比较好是因为设计者利用了自适应四连杆原理、五连杆原理等原理。另外指出, 这种手是柔性的。

特种手是类似于吸盘、电磁铁一类的东西, 几乎看不出来是手。这种手可以进一步细分, 比如一种叫做”千爪手”的机器人手可以牢牢地抓住很重的石头; 哆啦A梦的”手”是一种”球状手”, 我们学校的同学也有研究这种手。还有一种”水袋手”, 不过我觉得这个和”球状手”看起来差不多。

然后, 老师介绍了一种机器人手的应用, 落纱机。这种机器大大地方便了操作员落纱的过程, 显著减轻了人们的工作负担。

最后, 老师和我们分享了他的一些工作以及成果, 结束了这一次的探究。

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