Festo仿生机器人:未来工厂中的蜘蛛和章鱼?


Festo在2014年美国贸易展上的展位

工业机器人技术在其存在的半个世纪中已取得了长足的进步。 但是,最完美的手臂,腿和翅膀还不是人类而是自然界发明的。 如果是这样,那么简单地复制动物是否值得而不是从头开始创建机器人?

Festo是最著名的仿生机器人(即模仿自然的机器人)制造商。 通常,她获得电子产品的供应,包括她自己设计的伺服驱动器。 但是自2006年以来,在其中创建生物机器人一直是一个单独的方向。

Festo的Bionic开发项目是Bionic Learning Network联盟的一部分。 它包括12个学院和大学,包括斯图加特大学,柏林工业大学和代尔夫特理工大学,以及大型公司:Effekt-Technik GmbH,JNTec GbR,Sachs Engineering等。 但是核心开发团队是Festo工程师,设计师和生物学家。

该公司声称他们为工厂制造了生物机器人。 已经有一些可行的例子。 但这不是费斯托闻名的生物机器人。 因此,主要问题是:公司是在真正开发可行的解决方案还是仅仅是PR?

让我们从一些好的例子开始。

1.大象和小象




Festo的工程师首先想到了自然的发明-大象的躯干:这种机械手可以处理不同重量和形状的物体,而不会损坏甚至非常脆弱的物体,并且具有许多灵活性。 具有相同特征的Festo的开发称为仿生处理助手 。 这是一种超柔和的机器人手臂,带有柔软的“手指”,可以安全,轻柔地固定物品。 她的第一个原型出现在2010年。

该设备从外部部分复制树干:大象的柔性部分的涂层由皮革褶皱组成,而仿生搬运助手则由波纹状聚合物制成。 行李箱的运动学特性得到了充分保留:三个部分,末端有灵活的握把。

该机械手用于Festo提供的协作机器人,设计和概念。 其中之一就是Robotino 。 这款小型机器人可移动重达1.06公斤的负载。 Robotino使用的是仿生处理助手的迷你版本。


Robotino XT

Festo的全尺寸“仿生皮箱”可用于企业中的协作机器人进行生产:这是一种安全的操纵器,可让人和机器直接交互,并从字面上“从手到手”传递零件和工具。

2.带有吸盘的触手




费斯托的另一种工业机械手OctopusGripper非常适合运输光滑的圆形零件。 它是从章鱼复制而来的,是带有真空吸盘的弹性触手。 触手,吸盘和机械手的主要部分由柔软的硅胶制成。



该概念于2017年开发,现在该公司正在两个专有的气动轻型机器人-BionicMotionRobot和BionicCobot上测试OctopusGripper。 “人造触手”的优点在于它的灵活性:不需要为每种类型的捕获对象单独配置,它可以操纵不同直径的圆柱和圆形对象。


带有章鱼的仿生机器人

看看OctopusGripper,可以看出工程师有意赋予它章鱼触手的特性,尽管不同的形状可能会给它更多的机会。

3.变色龙的语言




更灵活的操纵器是2015年创建的FlexShapeGripper 。 它的末端是一个弹性的硅胶帽,可以盖住并固定住该物品。 在内部空气的压力下,引擎盖伸直并释放“赃物”。 物品的大小和形状可以是任何形状。



工程师在变色龙上“监视”了这种机制,然后用舌头捕获了各种形状的昆虫。 但是在这里,对自然的模仿被证明是极少的:从蜥蜴开始,只有一个类似于其语言的帽形,以及用它固定物体的原理。 否则,FlexShapeGripper看起来就像是常规的工业机械手,尽管带有奇怪的捕获设备。

FlexShapeGripper的潜在应用是制造工厂:它可以在组装和包装线上移动中小型零件。

4.蜘蛛机器人




蜘蛛和某些类型的毛毛虫可以建立的体积茧已经成为3D茧的原型。 这是一种由聚合物树脂制成网眼形式的装置。 使用紫外线将原材料融化,通过喷嘴并形成给定形状的实心框架。 第一款原型机于2016年发布; Festo工程师建议,将来可以改进技术并将其用于家具的3D打印。

3D Cocooner与蜘蛛或毛毛虫完全不同,仅使用相同的技术。

现在关于失败


在仿生学习网络的框架内,Festo将自己定位为概念开发者,而不是制造商。 该公司准备将其想法出售给根据其开发串行设备的合作伙伴。 如官方网站上所述,“ Festo从一开始就支持其客户开发其产品,并伴随他们进行市场分析到功能建模。”

但是,在Festo的开发中,有许多可疑的实际使用设备。 这些是飞翔的企鹅,漂浮在空中的水母,受控的氦气球,机器人-狐狸,机器人鸥,机器人袋鼠。 很难想象它们在工业生产中,它们无法承受负荷,仅适用于空中观察。 根据这些概念的作者的观点,这些机器人的创建是为了测试伺服驱动器,研究空气动力学以及控制飞行物体的组。 但是带有机械动物的视频的受欢迎程度告诉我们,这在很大程度上是公关活动。


空气企鹅


空气果冻


仿生袋鼠


仿生剂


仿生飞狐


水母果冻

在robo-hunter.com上有关机器人技术的更多信息:

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN416989/


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