机器人控制系统可在干燥和潮湿条件下抓握和释放物体美容镜

机器人控制系统，可在干燥和潮湿条件下抓握和释放物体

工业机器人现在被广泛使用，并且在汽车制造和其他领域必不可少。传统的机械手适合于抓握固定形式的硬物，而抓握复杂的物体或轻柔地抓握柔软的物体并不容易。还必须在各种条件下响应对象的物理特性，例如表面特性：干，湿等中国机械网okmao.com。

机械手的柔软表面的指尖是可变形的，并且可以很容易地抓住复杂形状的物体，因为可以通过响应于物体形状的表面变形来扩大接触面积。

指尖柔软的指尖在抓握柔软物体时非常有效；甚至豆腐都可以掌握。然而，通常，软材料的表面摩擦力高，这使得脱模更加困难。将物体释放到所需位置也很困难，尤其是在工作空间狭窄的情况下。

金泽大学的渡边哲友教授带领的一个小组一直在进行控制技术的研究，该技术可以通过机器人的指尖来抓取物体。在本研究中，该小组旨在开发一种摩擦控制系统。该小组使用机械手的柔软指尖来抓物体。释放是通过施加（注入）润滑剂完成的。在这项研究中，使用无水乙醇（> 99.5％）作为润滑剂，因为乙醇在化学上安全且易于干燥，并且表面张力低。

EMSFC在各种实验条件下。目标材料是聚丙烯。用图1所示的流体指尖抓住聚丙烯物体，并测量等效的最大静摩擦系数（EMSFC）* 2）以显示润滑剂的作用。（i）干燥：（ii-1）干燥，在抓紧之前已注入润滑剂：（ii-2）干燥，在抓紧之后已注入润滑剂：（iii）用水润湿：（iv-1）用水润湿，在抓紧之前已注入润滑剂： （iv-2）用水润湿，紧握后注入润滑剂：（v）链锯油为油性：（vi-1）链锯油为油性，紧握前注入润滑剂：（vi-2）链锯油为油性，抓紧后注入润滑剂。在干燥和潮湿条件下均已验证了润滑剂（无水乙醇）的作用。

如图1所示，丁腈橡胶膜粘结在指尖粉底的两侧，形成了一个空间，可填充链锯油以制成“流体指尖”。然后将有机硅“质地”）粘合以覆盖橡胶膜；“纹理”的材料是带有缝隙的硅酮密封胶，其间隔为1.5 mm，垂直于载荷方向。引入缝隙是为了在水湿条件下增加摩擦力并涂抹润滑剂。用这种柔软的指尖抓紧了用于厨房用具的各种材料的物体，并证实了使用润滑剂后，摩擦力的确减小了（图2）。在干燥和潮湿条件下，摩擦都减小了，

接下来，如图3所示，进行了盒子包装任务的模拟。用两个流体指尖从两侧抓住一个盒子。将上述“纹理”粘合到每个流体指尖上。通过在纸盒上放置砝码，可以确认抓握稳定。减轻重量后，将润滑剂注入两个流体指尖，这在很短的时间内（不到2.5秒）导致纸盒向下滑动，从而完成了纸盒包装任务（图3）。

如此处所示，高摩擦力的“纹理”附着在流体指尖上，注入润滑剂（此处为无水乙醇）可减少摩擦力。因此，通过控制摩擦而不移动指尖来实现将物体释放并放置在期望位置。

在这项研究中，已证实通过使用合适的润滑剂可以控制具有高摩擦力的柔软表面流体指尖抓取物体。但是，为了将当前的控制技术应用于制造环境，有必要在各种条件下进行更多的实验。尽管如此，这项研究仍有望实现工作自动化，例如在狭窄空间中抓紧和释放物体。

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