Дельта-роботы с всенаправленными колесами сделали тяжелый груз легким для человека

Американские инженеры объединили трех роботов с дельта-манипуляторами и всенаправленными колесами в мобильную подставку под большие и тяжелые грузы. В зависимости от режима работы, система может удерживать груз в горизонтальном положении, работать как подпружиненный стол и выполнять другие вспомогательные функции. Статья опубликована на arXiv.org.

Роботов часто рассматривают как полноценную альтернативу человеку, с такими же, а то и более высокими качествами. Но в реальности многие задачи пока либо недоступны для роботов, либо они выполняют их медленнее и при этом затраты на них превышают зарплату работников. Из-за этого есть направление по созданию промышленных роботов-помощников, которые могли бы выполнять вспомогательную функцию, работая в паре с человеком. Например, мы рассказывали о роботе, подающем инструменты. Также роботов-помощников предлагают применять при работе с грузами и деталями, удерживая их на месте при монтажных работах, или поднимая параллельно полу в паре с человеком.

Инженеры из Северо-Западного университета под руководством Кевина Линча (Kevin Lynch) создали более функциональную систему, помогающую людям перемещать большие предметы. Она состоит из трех отдельных частей: роботов на четырех колесах Илона. У таких колес вместо гладкой поверхности или протектора установлены ролики, за счет которых робот может ехать не только вперед или назад, но в любую сторону, не поворачивая колеса. На этой мобильной платформе стоит дельта-манипулятор. Это простой и эффективный механизм, состоящий из трех рычагов с актуаторами, которые двигаются в одной плоскости. Но за счет применение шарниров и того, что концы рычагов объединены на концах, конец манипулятора может двигаться в любом направлении. В данном случае на конце установлен пассивный подвес без моторов, пружин и других механизмов, но с датчиками наклона его частей.

В отличие от обычных дельта-манипуляторов, манипулятор, использованный в новой работе, оснащен подпружиненными рычагами. Для этого используются две противонаправленные пружины и сервомотор с редуктором. Благодаря этому жесткость манипулятора можно менять в зависимости от задач и режимов работы. Важно отметить, что каждый робот работает независимо от остальных и подстраивает свои движения только по нагрузке на него.

Инженеры создали несколько режимов для работы с большими и тяжелыми грузами. В одном из них система компенсирует силу тяжести и позволяет работать даже с тяжелыми предметами массой 15 килограмм так, будто они парят в воздухе и не испытывают силу тяжести. Также инженеры показали режим сборки, при котором два человека собирали два бруска в один, а роботы нивелировали их вес.

Существуют и более простые роботы, поддерживающие груз в горизонтальном положении. Например, китайский четвероногий робот и робот с выдвижными колесами от Sony.

Григорий Копиев