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机器人仿生学,来自大自然的灵感

随着工业机器人产品应用场景的扩展,对末端工具的要求也越来越多样化,尤其是协作机器人的兴起,我们需要不同类型的夹具来完成各不同物件的拾放。通常,工业机器人抓取物体的材料、形态都是各式各样的,所以行业需要适配不同的夹抓才能满足任务的要求。

目前,末端工具有气动、电动和液压的方式,前两种比较常见于轻量版的工业机器人,具有环保、节能等特点,广泛应用于不同场景的自动化任务中。而末端执行器制造商也有很多,例如德国雄克、 丹麦OnRobot、德国SCHmalz、德国Festo和美国ATI等知名品牌,这些领先企业通过不断创新推出了功能强大、适用于各种工业机器人产品的夹抓。

最近,协作机器人末端工具领域的领导厂商OnRobot宣布,公司将在加利福尼亚州举办的ATX West展会上发布最新的末端工具Gecko Gripper,该产品能够帮助机器人轻松拾取扁平和表面光滑的物体,而且不需要压缩空气作为驱动,和传统的气动夹具相比,这种产品能够节省大量能源。

机器人的创新,灵感来自大自然

人们所设计的机器人是通过机械和智能控制技术仿造出具有人类功能的设备,从而代替人们去执行一些工作任务,最终是能够更好的为人类服务。如今,越来越多的机器人厂商开始到大自然中寻找产品设计灵感,推出仿生类的机器人产品和功能部器。

OnRobot公司的Gecko Gripper就是模仿了壁虎攀爬的方式,通过数百万微型纤维状组织,利用范德瓦尔斯力的原理将物体粘附在表面上。这种方式可以粘吸各种表面,包括真空夹具无法处理的易碎物品。传统的真空夹具需要压缩空气,成本高,耗电量大,体积也大。而Gecko Gripper采用新的方式,相比起来具有很大的竞争优势。

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Gecko Gripper开发的初衷是看到了夹具在传统应用和材料处理设计中执行各种精细任务的挑战,例如拾取PCB板等多孔和易碎物体,传统真空夹具在遇到物体开口时会失去吸力。OnRobot在壁虎蜥蜴的足部获得灵感,通过对新聚合物的研究,推出了通过Gecko Gripper,能够拾取更多的对象,包括那些有孔的物体,且达到了更高强度的夹持能力。

功能升级,传感器提升夹具效率

机器人在拾取物体时,需要感知对象的大小、位置和重量,才能准确地将物体拾起来。OnRobot正在尝试通过传感器为夹具提供的力和位置信息反馈,以帮助操作员调整最佳路径和准确定位。

在ATX上,OnRobot还将展出其新型抓手RG2-FT,该产品内置有六维力传感器和激光接近传感器,可以对物体进行检测和定位,这是目前市场上第一款具有感知能力的智能夹具产品。加入传感器的末端工具,使协作机器人能够更快的部署,并能够提升生产效率。

过去,有机器人厂商通过给机械手臂安装力学传感器,以达到精准的运动控制,现在OnRobot末端工具上放置了这样的传感器,其功能和效果是一样的,意味着普通的工业机器人装上这个夹具后就能拥有力学感知的功能。

人机协作被视为机器人行业一个重要的趋势,未来人与机器将协同工作,协作机器作辅助人类更高效率地完成任务。因此,协作机器人必需具有较高的安全性,而先进的传感器技术,将是提升机器安全的基础,也是提升机器人准确性和效率的重要技术。

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