S lidskou přesností: Nová robotická ruka Foundation Robotics chytá baseball a posouvá hranice průmyslové robotiky

Společnost Foundation Robotics se sídlem v USA představila video, které ukazuje její nejnovější robotickou ruku, jak s lidskou přesností čistě zachytí baseball v letu.

Společnost Foundation Robotics se sídlem v USA představila video, které ukazuje její nejnovější robotickou ruku, jak s lidskou přesností čistě zachytí baseball v letu. Tato demonstrace poukazuje na významný pokrok v robotické obratnosti a řízení, přibližující roboty k provádění rychlých a komplexních úkolů.

Klíčem k novému designu je architektura poháněná šlachami, která přemísťuje motory z prstů do předloktí robota. Tento přístup výrazně snižuje hmotnost a objem prstů, což jim umožňuje zůstat štíhlými a přitom generovat sílu potřebnou pro rychlé a přesné pohyby. Flexibilní šlachy vedou z motorů v předloktí pečlivě navrženými cestami ke každému kloubu prstu. Samostatné flexní šlachy prsty zavírají, zatímco extenzní šlachy je otevírají, což umožňuje plynulý a koordinovaný pohyb podobný šlachám v lidské ruce. Tým také vyvinul mechanismus, který umožňuje jemné boční pohyby prstů, díky čemuž může ruka měnit tvar v závislosti na manipulovaném předmětu. Místo pouhého otevírání a zavírání se prsty mohou tvarovat do miskovitého tvaru pro bezpečné uchopení kulatých předmětů, jako je baseball, nebo se přizpůsobit přesnějším úchopům pro menší předměty. Tato adaptabilita rozšiřuje rozsah objektů, které ruka dokáže manipulovat, aniž by vyžadovala specializované chapadla.

Významný technický průlom spočívá ve schopnosti ruky odhadovat polohu každého prstu, aniž by se zcela spoléhala na fyzické senzory kloubů. Řídicí software společnosti Foundation nepřetržitě vypočítává polohy prstů kombinací dat o rotaci motoru s detailním modelem geometrie šlach. Tento softwarový odhad poskytuje povědomí o konfiguraci ruky v reálném čase, což jí umožňuje pokračovat v provozu, i když jednotlivé senzory přestanou být dostupné. Pro zvýšenou přesnost je každý kloub navíc vybaven senzory tunelové magnetorezistence (TMR), které měří úhly kloubů s přesností pod jeden stupeň. Tyto senzory slouží k upřesnění softwarových odhadů a poskytují redundanci, čímž zlepšují spolehlivost v náročných průmyslových prostředích, kde mohou senzory občas selhat nebo se poškodit. Demonstrace chytání baseballu také zdůrazňuje důležitost minimalizace tření v systému šlach. Nízké tření zajišťuje, že pohyby motoru se přesně promítají do pohybu prstů, udržují synchronizaci mezi požadovanými a skutečnými polohami. Tato přesnost umožňuje prstům rychle se zavřít a absorbovat náraz míče, aniž by ho odrazily.

Robotická ruka je určena pro humanoidní roboty Phantom od společnosti Foundation, kteří jsou navrženi pro průmyslová pracoviště. Na rozdíl od dřívějších chapadel společnosti se nový prototyp vyznačuje nezávisle ovládanými prsty, anatomicky inspirovanými klouby, pokročilým odhadem stavu a adaptivním uchopením. Tyto technologie společně umožňují robotovi manipulovat s mnohem širší škálou nástrojů, komponent a nepravidelných předmětů, čímž se humanoidní roboti přibližují k provádění komplexních úkolů v reálném světě s větší rychlostí, přesností a spolehlivostí.