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控制精度达毫米级 新型软机械手打开精准控制新方案
2024年07月30日 11:51:25
来源：化工仪器网 作者：小王 点击量：5208
机械手是工业机器人的一种重要形式，也是较早出现的现代机器人技术之一。其定义并不复杂，简单的说就是通过编程控制，借助机械之间的活动结构，完成各种预期的作业。而实际运行中，工作的过程也多是在模拟人手的一些动作或者是动物的一些行为，如抓取、旋转、抬升等。
【化工仪器网 行业百态】机械手是工业机器人的一种重要形式，也是较早出现的现代机器人技术之一。其定义并不复杂，简单的说就是通过编程控制，借助机械之间的活动结构，完成各种预期的作业。而实际运行中，工作的过程也多是在模拟人手的一些动作或者是动物的一些行为，如抓取、旋转、抬升等。
而在机械手这个大类中，有一个比较特殊的子类——软体机械手。这是一个近年来广泛引起关注的新兴机械技术。与传统机械手相比，他更倾向于，模拟自然界中具有柔软性和身体顺应性的生物系统组织，如章鱼触手、象鼻等。这也赋予此类机械手在操作精度、灵活性、容错率上的优势。考虑到软体机械手的主要制造材料为软质材料(如硅胶、PDMS、橡胶等)，因此其技术许多时候基于结构设计的合理性及材料的柔软性和可变形性。就在最近，哈尔滨工业大学在软体机械手领域收获了关键性突破，成功实现了毫米级精密运动控制。
据悉，哈尔滨工业大学团队成功研制出了新型TSM软机械手。该机械臂的驱动结构由首次提出的鲍登管和电缆肌腱组成的复合肌腱和气驱锥形波纹管紧凑集成设计，实现了优异的可变刚度范围。此外，研究团队还采取了基于深度学习方法与闭环迭代反馈控制器结合的控制策略，进一步提升了软机械手运动控制的精密度。
而在实际的测试环节中，机械手在遥操作控制下成功完成了越障抓取操作，并且验证了其在人手干扰下沿平面跟踪轨迹的任务能力，展现出了毫米级控制精度和对外部扰动的自适应性。此外，该技术同样为软机械手设计与控制提供了新的解决途径和发展思路。
而从应用的角度来说，软体机械手凭借其优势本就在医疗、农业、工业、军事等领域有着广泛的应用和广阔的前景，相信哈工大的成果只是一个开始。随着材料科学、传感技术和控制算法的不断进步，未来，软体机械手将更加智能化、精准化和多样化，为更多领域带来革命性的变革。并且伴随着成本的进一步降低，这项实用性技术也应该会逐渐进入我们的生活，给我们带来便利与乐趣。
本文参考资料来源：哈尔滨工业大学新闻网
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