第十四屆中國(guó)數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)(CCMT2026)
2025-06-17 【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動(dòng)態(tài)】當(dāng)考慮抓取工具的靈活性時(shí),仍將人手做為參考基準(zhǔn)。尤其是涉及服務(wù)和輔助型機(jī)器人時(shí),能夠靈活廣泛應(yīng)用各類抓取的仿人機(jī)械手在未來(lái)將有更多需求。此外,經(jīng)濟(jì)性因素的重要性也在提升。
盡管之前機(jī)械手的設(shè)計(jì)是關(guān)注堅(jiān)固性、耐用性和性能的工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用,而現(xiàn)在動(dòng)作的靈活性也成為了一個(gè)重點(diǎn)考慮的方向。人類和機(jī)器人的合作越密切,仿人五指手的關(guān)注度越高。SCHUNK先進(jìn)技術(shù)研發(fā)部主管Martin May博士解釋說(shuō):“在情況下,人類和服務(wù)型機(jī)器人將分享同一個(gè)工作站,包括所有工具和輔助設(shè)備。”正是考慮到這一點(diǎn),SCHUNK已將SVH五指手通過(guò) DGUV安全認(rèn)證,使之于2017年成為世界上少數(shù)可用于協(xié)同作業(yè)的機(jī)械手。借助共九個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置,其五個(gè)手指可執(zhí)行各種抓取操作。更重要的是,可通過(guò)大量手勢(shì)交流,促進(jìn)人與服務(wù)型機(jī)器人之間的視覺(jué)溝通,并提高人們對(duì)其的接受度。

SCHUNK擴(kuò)展了其產(chǎn)品組合,增加了堅(jiān)固且更為經(jīng)濟(jì)的SIH抓手,可靈活應(yīng)用于各類應(yīng)用場(chǎng)景。
與機(jī)器人分享工作臺(tái)
May博士解釋說(shuō):“在我們的研究項(xiàng)目中可以確定:絕不能僅將人手作為一種靈活搬運(yùn)工具。與工業(yè)機(jī)械手不同,用戶對(duì)于仿人機(jī)械手產(chǎn)品會(huì)注入情感因素。”“在需要機(jī)器人模仿人類搬運(yùn)方式的任何地方,仿人型的抓手總是很受歡迎。”這涉及操控以及手勢(shì)。在其研究項(xiàng)目中,SCHUNK 尤其專注于服務(wù)型機(jī)器人的家庭應(yīng)用和工業(yè)輔助機(jī)器人面向裝配的應(yīng)用。"仿人抓手非常適合的情形是:操作環(huán)境是為人類設(shè)計(jì),但需要機(jī)器人的協(xié)助,例如在家庭廚房中,以及在工業(yè)裝配工作站中或者拾取及物流應(yīng)用中。"

在該應(yīng)用中,SCHUNK SVH五指手自主抓取任意放置的隨機(jī)物體。
不同的變型
與相關(guān)應(yīng)用一致,SCHUNK產(chǎn)品組合包含各類抓取手,從具備基本功能,可用于服務(wù)型機(jī)器人的二指手,到符合工業(yè)規(guī)范的三指手SCHUNK SDH以及復(fù)雜的SCHUNK SVH五指手。新型號(hào)SCHUNK SIH同樣配備五個(gè)手指,其結(jié)構(gòu)類似于人手,但在傳動(dòng)和動(dòng)力學(xué)方面與SVH有根本區(qū)別。經(jīng)由九個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的SVH符合精密機(jī)器人作業(yè)的典型要求,而配備五個(gè)電機(jī)并經(jīng)由拉索驅(qū)動(dòng)的SIH,較之前者,更接近有血管和肌肉的人手結(jié)構(gòu)。其手指中的三個(gè)可以互相獨(dú)立移動(dòng),而其余小的兩個(gè)依次作為一個(gè)整體一起移動(dòng)。這樣一來(lái),SIH較之市場(chǎng)上提供的具有拉索機(jī)構(gòu)的其他抓取手可更為靈活的部署,同時(shí)更堅(jiān)固且經(jīng)濟(jì)。按照Martin May的說(shuō)法,后一方面(價(jià)格)因素對(duì)于研究項(xiàng)目來(lái)說(shuō)尤其重要;因?yàn)樘貏e是涉及家庭環(huán)境中的服務(wù)型機(jī)器人應(yīng)用時(shí),只要想在市場(chǎng)上取得成功,嚴(yán)格管理成本就是必需考慮的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)為各類不同應(yīng)用提供價(jià)格可接受、易于操作的5指機(jī)械手這一目標(biāo),SCHUNK充分利用了來(lái)自仿生學(xué)以及新電機(jī)和電子裝置理念的經(jīng)驗(yàn)。使用智能的機(jī)械手控制,通過(guò)簡(jiǎn)單的操作界面能夠?qū)崿F(xiàn)各種各樣的抓取項(xiàng)目,無(wú)需進(jìn)行精密編程。

SCHUNK SVH五指手是世界上款通過(guò)DGUV認(rèn)證、用于協(xié)作操作的機(jī)械手。
自主抓取
在智能實(shí)驗(yàn)室中,SCHUNK也更進(jìn)一步。除了抓取部件,SCHUNK 也全面考慮整個(gè)抓取工藝過(guò)程,并致力于尋求實(shí)現(xiàn)自主搬運(yùn)的方法。直到現(xiàn)在,機(jī)器人的復(fù)雜編程都必須由用戶或集成商手動(dòng)完成;在將來(lái),它將由部件的學(xué)習(xí)、自主功能實(shí)現(xiàn)。智能抓取系統(tǒng)取消逐步單獨(dú)定義位置、速度和抓取力,將在未來(lái)通過(guò)攝像頭探測(cè)其目標(biāo)物體,并由其自主執(zhí)行抓取計(jì)劃。抓取系統(tǒng)依據(jù)數(shù)據(jù)記錄和算法,得以檢測(cè)原理并導(dǎo)出相應(yīng)的反應(yīng)。此外,SCHUNK研發(fā)部正在致力于算法研究,以對(duì)不同的幾何形狀和布置予以分類,并開(kāi)發(fā)優(yōu)的抓取策略。抓取系統(tǒng)應(yīng)該能夠自主搬運(yùn)零部件,并更進(jìn)一步優(yōu)化基本抓取工作流程。

Martin May博士,內(nèi)卡河畔勞芬SCHUNK GmbH&Co. KG的先進(jìn)技術(shù)研發(fā)部主管
抓取質(zhì)量的自主評(píng)價(jià)
有待抓取的零部件差異度越大,任務(wù)越復(fù)雜,則其抓取手的相應(yīng)部署也就越快。借助于機(jī)械手手指中相應(yīng)的傳感器系統(tǒng),可以檢測(cè)并評(píng)估電機(jī)電流和抓取手中的集成智能以及抓取質(zhì)量,以便在必要時(shí)重新調(diào)整。此外,可以單獨(dú)通過(guò)機(jī)械手感應(yīng)物體的特性,如幾何形狀、尺寸或靈活性;并將它們傳送至更別系統(tǒng)或上游/下游工作站。Martin May解釋說(shuō):“通過(guò)應(yīng)用人工智能方法,還可以做到直觀培訓(xùn)服務(wù)和輔助型機(jī)器人,并針對(duì)機(jī)械手計(jì)劃創(chuàng)建單個(gè)庫(kù),然后加入其中。” “尤其是具有多種用途的抓取手,將不再部署用于重復(fù)性任務(wù),而是能夠持續(xù)適應(yīng)新對(duì)象,且其抓取策略持續(xù)不斷地得以優(yōu)化。”
(原標(biāo)題:雄克:熟練靈巧的手)
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