新型軟機械手實現(xiàn)毫米級控制精度

科技日報訊 7月26日，記者從哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲悉，該校機器人技術(shù)與系統(tǒng)全國重點實驗室副主任、機電學(xué)院教授朱延河團隊研制出新型TSM軟機械手。這款機械手可實現(xiàn)毫米級精密運動控制和對外部擾動的自適應(yīng)，未來有望應(yīng)用于健康養(yǎng)老領(lǐng)域。相關(guān)成果近日發(fā)表于機器人領(lǐng)域國際期刊《IEEE機器人學(xué)匯刊》。

軟機械手形似大象鼻子或是章魚觸手，是軟體機器人領(lǐng)域的重要分支。開發(fā)像手臂一樣靈巧的軟機械手，并在人機交互過程中始終保證人類安全，是軟機械手領(lǐng)域科研人員的目標(biāo)。更加高效的結(jié)構(gòu)設(shè)計和精密運動控制器是實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。

為實現(xiàn)上述目標(biāo)，朱延河團隊成功研制出新型TSM軟機械手。團隊研制出由鮑登管和電纜肌腱組成的復(fù)合肌腱并提出氣驅(qū)錐形波紋管緊湊集成設(shè)計。這使得機器人驅(qū)動結(jié)構(gòu)獲得了優(yōu)異的可變剛度范圍。通過基于深度學(xué)習(xí)方法與閉環(huán)迭代反饋控制器結(jié)合的控制策略，團隊還實現(xiàn)了軟機械手的精密運動控制。

實驗結(jié)果顯示，新型TSM軟機械手在遙操作控制下成功進行了越障抓取操作。這驗證了其在人手干擾下沿平面跟蹤軌跡的任務(wù)能力，為軟機械手設(shè)計與控制提供了新的解決途徑。