柔韧助理

2020年8月26日文章  

BionicMobileAssistant

为人递送衣服或毛巾,与工人携手进行装配工作,或在无障碍环境中作业:BionicMobileAssistant的设计使其能够适用于广泛的协助性服务。它由移动机器人、电动机械手臂和BionicSoftHand2.0组成。

一台机器人在工厂大楼中自主移动。它能独立识别各工位的位置,自适应地抓取工具,并与身边的工人协同工作。这就是采用BionicMobileAssistant的组装车间的未来图景。

底部尤为敏捷,上部适应性强

辅助系统的下半部分由子系统Ballbot组成。移动机器人平衡在一个球体上,可以向任何方向移动。Ballbot的移动通过规划和控制算法获得掌控和协调,这些算法储存在机器人内部的一台强大计算机上。

电动机械手臂DynaArm可实现快速的动态移动,安装在移动应用组件之上。由于采用了基于模型的力控制和能够补偿动态效应的控制算法,手臂可以很好地对外部影响做出响应,从而非常灵敏地与环境进行交互,并由Ballbot借助EtherCAT通信总线进行控制。

气动机械手BionicSoftHand2.0(对2019年BionicSoftHand的后续研发成果)则能够实现自适应抓取。其手指由带有空气腔室的柔性波纹管结构组成,这些波纹管结构被包裹在牢固且柔软的针织物中。由此,机械手轻巧、适应性强、敏锐,却又强壮有力。手套的指尖、掌心和外侧均设有触觉力传感器,赋予机械手必要的灵活性。

BionicSoftHand2.0可以识别抓握材料的硬度和手部的贴合度,并相应调整其抓取力。
BionicSoftHand2.0可以识别抓握材料的硬度和手部的贴合度,并相应调整其抓取力。

时刻聚焦抓握材料与空间

在深度摄像头的帮助下,BionicSoftHand2.0.还能直观地识别出抓取对象,即使是部分被覆盖的对象。预先经过数据增强训练的神经网络负责对信息进行处理。通过略微更改某些原始图像(例如不同背景、照明条件或视角)并进行复制,该系统可接收到广泛的数据集,并对其予以独立使用。

得益于另外两部摄像头,BionicMobileAssistant还能随时看到周围的环境,并在房间里独立定位:一台摄像头搜索预定义的固定点,以对其进行绝对定位,而另一台摄像头则使用天花板结构来评估运动。该系统机载所有能源供应装置,由此可在不同地点执行各种任务,完全符合不断变化的生产条件。

机器人可以自主移动。手臂和机器人的电池位于机身内。用于气动机械手的压缩空气盒安装在上臂中。
机器人可以自主移动。手臂和机器人的电池位于机身内。用于气动机械手的压缩空气盒安装在上臂中。