エンジニアが商用ロボティクスにソフトタッチをもたらす

人間の手の自然な器用さに触発されて、シンガポール国立大学（NUS）のエンジニアのチームは、小さく、柔らかく、繊細なものから、さまざまなオブジェクトをつかむことができる再構成可能なハイブリッドロボットシステムを作成しました。大きく、重く、かさばる。このテクノロジーは、食品の組み立て、垂直農法、日用消費財のパッケージングなど、さまざまな業界に影響を与えると予想されます。これにより、今後数年間でより多くの業務が段階的に自動化されます。

医用生体工学科とNUSAdvancedRoboticsCenterのRayeYeow准教授が率いるハイブリッドロボットグリッパーは、再構成可能なグリッパーベースを備えた柔らかく柔軟な3Dプリントの指を使用しています。

「オブジェクトの形状、テクスチャ、重量、サイズは、オブジェクトのグリップ方法に影響します。これが、多くの業界が依然として繊細なアイテムの梱包と取り扱いを人的労働に大きく依存している主な理由の1つです」とYeow氏は述べています。 「当社のハイブリッドロボットグリッパーテクノロジーは、ロボットが人間の手のようにさまざまな形状、サイズ、剛性の繊細なアイテムと安全に対話できるようにする高度な機能を提供することで、従来のピックアンドプレースタスクに革命をもたらします。」

グリップは、人々が実行する最も一般的で自然なタスクの1つですが、ロボットの場合、直感的ではありません。人間のようなグリップ能力を実現するには、ロボットはコンピュータービジョンとディープラーニングを使用して、目の前にあるオブジェクトのタイプとその向きを検出する必要があります。グリッパーは、集中的な人間の介入の必要性を最小限に抑えるために、オブジェクトを選択して配置する最適な方法を自動的に決定できます。

チームは、人間の手と同じくらい器用なロボットグリッパーを開発することを目的として、必要に応じて再構成できる3本または4本の柔らかい指で構成されるハイブリッドロボットグリッパーを考案しました。指は空気駆動で、剛性を調整するための新しいロック機構が装備されています。彼らは3種類のハイブリッドロボットグリッパーシステムを開発しました。これは、さまざまな状況で役立つ3つの異なる手のようなものです。

1つ目はGourmetGripで、デリケートな一口サイズのおやつや豆腐のように傷つきやすい食品など、最も細かい作業に適し、テイクアウトボックスに詰めます。このソフトハンドモードは再構成可能であるため、さまざまなグリップポーズやさまざまなスペース制限に対応できます。産業用ロボットアームに取り付けると、GourmetGripは人間に匹敵する速度で食品のピックアンドプレースを実現でき、これらのタスクを24時間一定のペースで実行できます。

GourmetGripシステムは、他の市販のグリッパーと比較してベンチマークを行うと、グリップ効率が約23％向上し、アイテムをより速く、より正確に保持することができます。現在まで、GourmetGripシステムは、プリン、スライスケーキ、野菜、果物など、50種類以上の食品を効果的に拾うことができます。

2番目のタイプのグリッパーはUnisoGrip、またはユニバーサルソフトグリッパーとして知られています。これはチームのより広く適用可能なソリューションです。梱包された商品が通常、出荷および輸送用の箱に入れられる最終段階にあるときに、組み立てラインに沿って梱包された商品を処理するように設計されています。

グリップ範囲を大幅に拡大することができ、繊細なグリップのための柔らかく回転可能なグリッパーフィンガーと、トートビンのコーナーなどのより厄介な位置にあるオブジェクトを操作できる真空吸盤を備えています。

人間の手に似たグリップ範囲を持つGourmetGripとは異なり、UnisoGripは非常に大きく、幅30 cm、重量3 kgまでのアイテムを処理できるため、さまざまな消費財の処理にさらに汎用性があります。 。また、他の市販のグリッパーよりも20％高いグリップ効率を備えています。現在まで、UnisoGripシステムは、ボトル入り飲料、コーヒーパウダーパック、詰め替え可能な洗剤パックなど、30種類以上の消費財を受け取ることができます。

3番目のタイプのグリッパーは、GourmetGrip / UnisoGripプラットフォームに基づいて完全にカスタマイズ可能で、特定のクライアントのニーズとスペースの制約に適応します。このアプローチは、さまざまな形状、サイズ、および梱包材のオブジェクトを処理できるさまざまなグリップオプションを提供します。

NUSチームの新興企業RO+は、ロボットグリッパーシステムを展開するさまざまなオプションを商業パートナーに提供しています。グリッパーは、すでに自分の。 RO +は、グリッパー、ロボットアーム、コンピュータービジョンモジュール、コンベアシステムを含む4-in-1ソリューションの提供も計画しています。チームはまた、機械学習を通じてグリッパーのインテリジェンスを強化する過程にあります。このシステムでは、オンラインライブラリを介してシステムをトレーニングし、新しいアイテムのグリップを継続的に学習して最適化することができます。