4 мин. чтения
10/31/2023 11:22:17 AM

Поддержание пространства робота на основе динамики человеческой руки

Article Preview Image Платформа проверки заземления спутниковой сборки и процесс сборки.Кредит: Киборг и бионические системы

Сборка на орбите стала важным аспектом космических операций, где манипулятор часто и напрямую взаимодействует с объектами в сложном процессе сборки.Традиционный контроль манипулятора имеет ограничения при адаптации к разнообразным задачам сборки и уязвим к вибрации, что приводит к сбое сборки.

Чтобы решить эту проблему, исследователи в Пекинском технологическом институте предлагают метод контроля переменной, похожий на человека, основанный на характеристиках демпфирования переменной человеческой руки.Этот метод может эффективно повысить безопасность, надежность и адаптивность сборки пространства роботов.Команда опубликовала свои результаты в киборгах и бионических системах 6 сентября 2023 года.

Роботы все чаще используются для технического обслуживания и ремонта в космосе благодаря своей большей адаптивности к суровой космической среде по сравнению с астронавтами человека.Эта тенденция имеет решающее значение для разработки космических технологий, так как она может помочь снизить риски для здоровья людей на космических станциях и решить проблемы восстановления космических кораблей в космосе.

Роботизированная сборка является жизненно важной областью исследований, в которой в последние годы достигли важного прогресса.Контроль соответствия стал основным методом для того, чтобы роботы выполняли сложные задачи сборки.Тем не менее, контроль соответствия удовлетворяет высокие требования к контактным показателям манипулятора, что делает трудности для достижения требуемых уровней точности и адаптивности.

В ответ на эти проблемы исследователи предложили различные методы контроля соответствия, включая контроль за демпфированием, контроль жесткости, гибридный контроль силы/положения и алгоритмы нечеткого адаптивного управления.Эти алгоритмы направлены на повышение адаптивности и эффективности роботов при выполнении задач сборки, особенно в неизвестных средах.

Задачи сборки часто включают контакт между манипулятором и собранным объектом.Чтобы предотвратить чрезмерную контактную силу от повреждения объекта, необходимо демпфирование для рассеивания энергии и удержания вибрации.Объекты с большим демпфированием потребляют энергию быстрее при внешних силах.

Мышечная система опорно -двигательного аппарата может гибко регулировать демпфирование, чтобы безопасно и стабильно выполнять различные задачи.

Для сбора параметров, таких как контактная сила и скорость, команда установила динамическую платформу сбора данных для захвата движения руки человека.Основные компоненты системы включают подсистему захвата движения и подсистему измерения силы контакта.Датчик силы ATI OMEGA160 6D используется для сбора данных о контакте между человеческой рукой и сборочными частями, в то время как данные о конечной скорости человеческой руки получают с использованием системы захвата Mini Mini StereoLabs.

«Чтобы получить более точное понимание характеристик движения человеческих вооружений, мы используем высокопроизводительное оборудование для измерения и анализа полученных данных»,-сказал Сяо Хуанг, исследователь Технологического университета Пекинского университета.

Чтобы робот лучше выполнил задачу сборки, исследователи суммировали динамические характеристики человека, анализируя данные о движении человеческой руки во время процесса сборки, и они применили эту особенность к роботам.Кроме того, поскольку задачи спутниковой сборки являются разнообразными, а контактные паттерны сложны, исследовательская группа проанализировала различные сценарии во время процесса спутниковой сборки и суммировала три модели контакта для спутниковой сборки.

«Это может помочь нам лучшие контакты моделей для роботизированных спутниковых сборок и более точно контролировать безопасную сборку роботов», - сказал Сялей Као, исследователь из Пекинского технологического университета.

Для исследования команда провела проверку моделирования космической спутниковой сборки через наземную экспериментальную платформу.Их роботизированная платформа способна измерять силы и крутящие моменты в конце роботизированной руки в направлениях X, Y и Z.Они применили человеческий контроллер допуска переменных, похожий на человека, к эксперименту с ассамблеей спутников робота и успешно проверила эффективность контроллера допуска переменных, подобных человеческим переменным.

Стратегии управления человеком могут улучшить адаптивность, точность и управляемость роботов, выполняющих пространственную сборку и задачи обслуживания.Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования, чтобы позволить роботам выполнять гибкие задачи сборки, сравнимые с реальными людьми.Также необходимы долговечные и надежные роботы, способные выдерживать суровую космическую среду.

«Достижения в стратегиях управления гуманоидом могут иметь важные последствия для будущего изучения и развития космоса, дальнейшего повышения эффективности, безопасности и надежности миссии», - сказал Чжихон Цзян, профессор Технологического университета Пекинского университета.

Исследовательская группа включает в себя Xiaolei Cao, Xiao Huang, Yan Zhao, Hui Li и Zhihong Jiang из Пекинского технологического университета, Zeyuan Sun из Китайского северного исследовательского института транспортных средств, Пекин;и Марко Цеккарелли из факультета промышленной инженерии Римского университета Тор Вергата, через Del Politecnico.

Больше информации: Xiaolei Cao и др., Метод совместимой с человеком сборки на основе переменного контроля доступа для поддержания пространства, киборг и бионических систем (2023).Doi: 10.34133/cbsystems.0046

Получи бесплатную еженедельную рассылку со ссылками на репозитории и лонгриды самых интересных историй о стартапах 🚀, AI технологиях 👩‍💻 и программировании 💻!
Присоединяйся к тысячам читателей для получения одного еженедельного письма

Подписывайся на нас:

Нашли ошибку в тексте? Напишите нам.

Добавляй ЛРНЧ в свою ленту Google Новостей.
Читайте далее 📖

DeepMind демонстрирует робота, способного провести экскурсии по офисному зданию

7/13/2024 · 4 мин. чтения

DeepMind демонстрирует робота, способного провести экскурсии по офисному зданию

Высокотехнологичные «усы» дают рабочим роботам больше возможностей безопасно перемещаться

7/9/2024 · 4 мин. чтения

Высокотехнологичные «усы» дают рабочим роботам больше возможностей безопасно перемещаться