21 ступінь свободи та 1500 датчиків: Xiaomi розробила кисті рук для роботів-виробничників

Xiaomi представила результати дослідження, за підсумками якого була створена роботизована кисть руки, що має 21 ступінь свободи і призначена для промислового виробництва. Вона розрахована на завдання, в яких робот не просто захоплює предмет, але й з точністю змінює положення пальців, регулює силу стиснення та враховує контакт з поверхнею.

Джерело зображень: mi.com

У рамках дослідження Xiaomi вивчила 2579 стандартних робочих процедур у 16 типових цехах на автопроизводстві; для збору даних було обрано 1827 з них. Під час роботи з різними деталями пальці повинні рухатися узгоджено і не прикладати надмірних зусиль: для різних предметів можуть вимагатися різні типи захоплення. Створена в рамках проєкту роботизована кисть має 21 ступінь свободи — так позначається число доступних механізму незалежних рухів. Пальці та суглоби кисті можуть приймати велику кількість положень і узгоджено рухатися, захоплюючи предмети різних форм і розмірів.

Велика кількість ступенів свободи означає і більш складне управління механізмом — потрібно узгоджувати роботу компонентів, контролювати зусилля, забезпечувати відвід тепла та надійність під час тривалої роботи. Інженери Xiaomi приділили увагу не лише рухливості, але й придатності кисті для роботи на виробництві. Роботизована кисть включає 26 електроприводів — система управляє пальцями та суглобами. Для забезпечення точного захоплення використовується механізм з регулюванням натягу тросів, які виконують роль сухожиль.

Роботизована кисть від Xiaomi комплектується 1500 високоплотними тактильними елементами на всій поверхні долоні. Вони забезпечують роботу інформацією про фізичний контакт і розподіл тиску. Сенсори дають достатньо повну оцінку взаємодії з предметом — зору може бути недостатньо, щоб зафіксувати ковзання або ненавмисне дотик до іншої поверхні. У поєднанні з механізмами управління рухом і силою захоплення дані з тактильних датчиків допомагають системі контролювати дії з урахуванням фізичного контакту, а не лише встановленої послідовності дій.

Розробник оптимізував системи теплоотведення та тактильної зворотної зв'язку з урахуванням аспектів надійності та зручності обслуговування — на практиці роботизована рука на виробництві повинна вимагати мінімального втручання спеціалістів під час обслуговування. Xiaomi веде розробку, виходячи з вимог виробництва — під них адаптуються схеми руху та засоби зворотного зв'язку. Далі компанія має намір випробувати роботизовану кисть на виробництві: оцінити її стабільність під час виконання конкретних операцій, здатність функціонувати без втручання та вбудовуватися в існуючі виробничі процеси.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки