影/重現人之手!日本 NEDO 仿造機關木偶原理 研發 3 款超靈活機械手臂 

影/重現人之手!日本 NEDO 仿造機關木偶原理 研發 3 款超靈活機械手臂 
▲日本 NEDO 仿造機關木偶原理,研發 3 款超靈活機械手臂。(圖/翻攝自 Robot Start)

吳佳臻/綜合報導

日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)與 Double 技研公司等單位合作,研究出仿造機關木偶原理的兩種構造,製作出 3 款超靈活機械手臂;不僅能夠簡單控制,還能宛如人手一樣抓取任何物品,包括脆弱的草莓、泡芙等。

根據《ITmedia》報導,日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)、Double 技研公司、首都大學東京、東京都立產業技術高等專門學校(都立產業技術高專),於2018 年 1 月 11 日發表 3 款機器手臂,分別是模仿人手構造和尺寸的「F-hand」、工業用 3 指機械手臂「New D-hand」、純紙製「摺紙手臂」。

其特殊之處在於以模仿人手動作的機關木偶原理為基礎,研發了「協同連桿機構」(協調リンク機構)、「指尖慣性機構」(指先なじみ機構)兩種構造。

▲協同連桿機構。(圖/翻攝自 NEDO,下同)

前者為手掌與手指連動的構造,藉此能夠自動使力量平均分佈,即使不使用感測器等裝置控制,光靠一個馬達就能抓握任何形狀的物品。

▲指尖慣性機構

後者則是使機械手指與物體能夠緊密貼合的構造,模仿當人類利用大拇指與食指、中指抓取物體時,會稍微旋轉以擴大接觸面積的動作。

一旦結合這兩種構造,不須精準控制手指與關節的位置和動作,就能以最小的力量、小心地抓取物品。

▲F-hand 仿人手設計。

例如這款「F-hand」,模仿人類的五根指頭的設計、大小也與成人差不多。它能夠小心地抓取嬌弱的草莓、泡芙,也能握起電鑽等工具;或者能在不改變機器手臂的構造下,讓它戴上橡膠手套、耐熱手套,應對各式各樣的用途。

▲抓物示範影片。(影片/取自 YouTube,若遭移除請見諒)

▲「New D-hand」為 3 指機械手臂。(圖/翻攝自 Robot Start)

「New D-hand」則為工業需求高的 3 指機械手臂。相對 F-hand 僅能抓取最大 1 公斤、長度 9 公分左右的物體來說,New D-hand 則是能夠應對最大 5 公斤、直徑 8 公分的物品,甚至可以輕易抓住過去對工業機器人來說相當困難的袋狀液體補充包。

▲抓物測試影片。(影片/取自 YouTube,若遭移除請見諒)

因此,New D-hand 適合應用於物流、製造業的運送、組裝,以及各種加工程序。

▲摺紙手臂應用範圍廣。(圖/翻攝自 Robot Start)

三者中最為特殊的可能屬這款純紙製的「摺紙手臂」,擁有 2 指和 5 指兩種款式。摺紙手臂印刷後經過裁切組裝,就能簡單製作,還可改變印刷倍率,生產各種所需大小。其拋棄式的特性,適合應用於醫療、食品等注重衛生的領域,或者宇宙、深海等極端環境。

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