Ingenjörer vid Robotics and AI Institute har byggt en tvåarmad robot som byter styvhet mot snabbhet för att fånga, kasta och lämna över föremål som människor. Konstruktionen beskrivs i tidskriften Science Robotics.
Mindre tröghet, mer kontroll
Roboten, kallad AthenaZero, är cirka 1,6 meter hög med ett vingspann på ungefär 1,8 meter. Den har en frihetsgrad i bålen, två sju-ledade armar och två underaktuerade händer med sex leder var, drivna av 22 ställdon över totalt 27 leder. Teamet använde kvasi-direktdrivna motorer och flyttade tunga transmissionsdelar bort från lederna. Resultatet är en effektiv massa vid handen jämförbar med en människas, med reflekterad tröghet ungefär en storleksordning lägre än en konventionell högstyv arm.
Varför fångande är svårt
De flesta industriarmar byggs för att hålla en position stelt. Det fungerar för att föra ett verktyg längs en känd bana, och dåligt när ett föremål kommer med rörelsemängd. En styv arm för kontaktschocken rakt in i växellådan och föremålet, vilket är varför robotar har svårt att fånga en boll eller lämna något till en person utan noggrann planering. En lättare arm ger upp viss banföljningsnoggrannhet men vinner förmågan att accelerera snabbt och absorbera kontakt, så kontrollen kommer från rörelse snarare än kraft.
Vad det betyder för fältet
AthenaZero lyfter fortfarande över 3 kg, nog för små delar som flyttas mellan arbetsstationer. Prototypen spelar roll eftersom den bär en designläxa för alla som bygger maskiner nära människor: motorer, växellådor och lager avgör hur mycket massa armen måste flytta, och varje gram sparat vid handleden är värt flera vid axeln. Dynamisk manipulation – fånga, kasta, skjuta in en del på plats – är nästa förmåga robotikforskare jagar, och den kräver hårdvara som kan knuffas av världen i stället för att kämpa mot den.
---
Sintrade brons- och järnlager för högvolymsmaskiner
Pulvermetallurgi förvandlar metallpulver direkt till ett färdigt lager i en press- och sintringscykel – nära nettoform, nästan inget bearbetningsspill och toleranser som håller över miljontals delar. Sintrade lager från Soperb tillverkas i järn, järn-koppar, tennbrons och rostfritt stål (SS-304L), med kontrollerad porositet som lagrar smörjolja i metallen för livstiden: självsmörjande bussningar som går tyst i motorer, pumpar, fläktar, elverktyg, växellådor och fordonsaggregat, utan oljeledning att underhålla. Grader katalogiseras enligt DIN, MPIF, JIS, AMES och BSI BS 5600, inklusive grafit- och koppargraderade varianter för hög last och hög temperatur. Besök www.pmsnt.com för att välja grad efter standard, last eller axelstorlek.