簡化的手腕結構可以幫助機器人

給機器人一項特定的工作——比如，在工廠的傳送帶上放置一個罐頭——它們可以非常高效。但在結構化程度較低的環(huán)境中，任務各不相同，即使是看似簡單的事情，例如擰下燈泡或轉動門把手，事情也會變得更加棘手。

問題的很大一部分與機器人必須使用的“手腕”機制有關;它們通常復雜而笨重，并且難以進行某些作。耶魯大學研究人員采取的一種更簡單的方法可以為機器人提供一種處理更復雜運動的方法。他們的結果發(fā)表在《自然機器智能》上。

通常，設計用于縱物體的機器人是用夾具和三個自由度的手腕構建的。也就是說，它們可以以三種獨立的方式移動：“滾動”（從前到后旋轉）、“俯仰”（左右旋轉）和“偏航”（垂直）。但手腕在機械上很復雜，并且通常遠離被抓取的物體，需要機器人移動整個手臂才能完成任務。結果是需要大量空間的笨拙和低效的動作。

這種耶魯大學設計的機械手，研究人員將其命名為獅身人面像，是在 Aaron Dollar 教授的實驗室開發(fā)的。它具有球形機構，可以在所有三個軸上抓取和旋轉各種物體，結合了傳統(tǒng)手腕和夾具的大部分功能。

“這并不是很復雜，”該論文的主要作者、Dollar 實驗室的博士生 Vatsal Patel 說?！八厦鏇]有任何傳感器或任何東西。它可以在沒有任何攝像頭或傳感器之類的東西的情況下工作。但由于球形機制，它總是會滾動、俯仰和偏航物體。

“它效率更高，而且不需要大量空間。手腕能夠在更靠近物體的地方進行這些旋轉，而無需移動整個手臂的負擔。它工作得更快、更高效。

該設計還使機器人更容易在有限的空間內執(zhí)行任務，例如在壁櫥內擰入燈泡。更廣泛地說，它使該領域離一個日益普遍的目標更近了一步，即設計在家庭、災難現(xiàn)場和其他非結構化環(huán)境中都能正常工作的機器人?！霸谶@些環(huán)境中，機器人并不確切知道物體在哪里，”帕特爾說?！八麄冊噲D適應環(huán)境，適應物體。這就是機器人技術總體上的發(fā)展方向，我們正在努力解決同樣的問題。