엔지니어, 상업용 로봇에 소프트 터치 제공

인간의 손의 자연스러운 손재주에서 영감을 받아 NUS(National University of Singapore)의 엔지니어 팀은 다양한 물체를 잡을 수 있는 재구성 가능한 하이브리드 로봇 시스템을 만들었습니다. 크고 무겁고 부피가 크다. 이 기술은 식품 조립, 수직 농업 및 빠르게 움직이는 소비재 포장과 관련된 다양한 산업에 영향을 미칠 것으로 예상되며, 이는 앞으로 더 많은 작업을 점진적으로 자동화할 것입니다.

생물의학 공학부의 Raye Yeow 부교수와 NUS Advanced Robotics Center가 이끄는 하이브리드 로봇 그리퍼는 재구성 가능한 그리퍼 베이스와 함께 부드럽고 유연한 3D 인쇄 손가락을 사용합니다.

“물체의 모양, 질감, 무게 및 크기는 우리가 그것을 잡는 방법에 영향을 미칩니다. 이것이 많은 산업이 섬세한 품목을 포장하고 취급하기 위해 여전히 인간 노동에 크게 의존하는 주된 이유 중 하나입니다.”라고 Yeow가 말했습니다. "우리의 하이브리드 로봇 그리퍼 기술은 로봇이 사람의 손처럼 다양한 모양, 크기 및 강성의 섬세한 항목과 안전하게 상호 작용할 수 있도록 하는 고급 기능을 제공하여 기존의 픽 앤 플레이스 작업에 혁명을 일으키고 있습니다."

그립은 사람이 수행하는 가장 일반적이고 자연스러운 작업 중 하나이지만 로봇의 경우 그리 직관적이지 않습니다. 인간과 같은 그립 능력을 달성하기 위해 로봇은 컴퓨터 비전과 딥 러닝을 통해 앞에 있는 물체의 유형과 방향을 감지해야 합니다. 그런 다음 그리퍼는 사람이 집중적으로 개입할 필요성을 최소화하기 위해 물체를 가장 잘 선택하고 배치하는 방법을 자동으로 결정할 수 있습니다.

인간의 손만큼 민첩한 로봇 그리퍼를 개발하기 위해 팀은 필요에 따라 재구성할 수 있는 3~4개의 부드러운 손가락으로 구성된 하이브리드 로봇 그리퍼를 고안했습니다. 핑거는 공기 구동식이며 조정 가능한 강성을 위한 새로운 잠금 메커니즘이 장착되어 있습니다. 그들은 세 가지 유형의 하이브리드 로봇 그리퍼 시스템을 개발했습니다. 거의 다른 상황에서 유용한 세 가지 다른 손과 같습니다.

첫 번째는 GourmetGrip으로, 한입 크기의 섬세한 스낵이나 두부처럼 쉽게 손상되기 쉬운 식품을 취급하는 가장 세분화된 작업에 적합하고 테이크아웃 상자에 포장합니다. 이 부드러운 손 모드는 다양한 그립 포즈와 다양한 공간 제한을 수용할 수 있도록 재구성할 수 있습니다. 산업용 로봇 팔에 장착하면 GourmetGrip은 사람과 비슷한 속도로 음식을 집어 들고 24시간 내내 일정한 속도로 이러한 작업을 수행할 수 있습니다.

다른 상업적으로 이용 가능한 그리퍼와 비교했을 때 GourmetGrip 시스템은 더 빠르고 정확하게 물건을 잡을 수 있는 능력과 함께 그리핑 효율성을 약 23% 향상시킬 수 있습니다. 현재까지 GourmetGrip 시스템은 푸딩, 얇게 썬 케이크, 야채 및 과일과 같은 50가지 이상의 다양한 식품을 효율적으로 픽업할 수 있습니다.

두 번째 유형의 그리퍼는 UnisoGrip 또는 Universal Soft Gripper로 알려져 있으며 팀에서 더 널리 적용할 수 있는 솔루션입니다. 일반적으로 배송 및 운송을 위해 상자에 넣는 마지막 단계에 있을 때 조립 라인을 따라 포장된 상품을 처리하도록 설계되었습니다.

그립 범위를 크게 확장할 수 있으며 섬세하게 잡을 수 있도록 부드럽게 회전할 수 있는 그리퍼 핑거와 가방 모서리와 같이 더 어색한 위치에 있는 물체를 움직일 수 있는 진공 흡입 컵이 있습니다.

사람의 손과 유사한 그립 범위를 가진 GourmetGrip과 달리 UnisoGrip은 훨씬 더 크고 너비가 최대 30cm이고 무게가 최대 3kg인 품목을 처리할 수 있으므로 다양한 소비재를 처리하는 데 더 다재다능합니다. . 또한 상업적으로 이용 가능한 다른 그리퍼보다 20% 더 높은 그립 효율을 제공합니다. 현재까지 UnisoGrip 시스템은 병에 든 음료, 커피 분말 팩, 리필 가능한 세제 팩 등과 같은 30가지 이상의 다양한 유형의 소비재를 픽업할 수 있습니다.

세 번째 유형의 그리퍼는 GourmetGrip/UnisoGrip 플랫폼을 기반으로 하여 특정 고객의 요구와 공간 제약에 맞게 완전히 맞춤화할 수 있는 유형입니다. 이 접근 방식은 다양한 모양, 크기 및 포장 재료의 물체를 처리할 수 있는 다양한 그리핑 옵션을 제공합니다.

NUS 팀의 신생 회사인 RO+는 로봇 그리퍼 시스템을 배포하는 다양한 옵션을 상업 파트너에게 제공하고 있습니다. 로봇 팔과 함께 번들로 제공하거나 개별적으로 구매할 수 있습니다. 소유하다. RO+는 또한 그리퍼, 로봇 팔, 컴퓨터 비전 모듈 및 컨베이어 시스템을 포함하는 4-in-1 솔루션을 제공할 계획입니다. 팀은 또한 머신 러닝을 통해 그리퍼의 지능을 향상시키는 과정에 있습니다. 여기서 시스템은 온라인 라이브러리를 통해 훈련되어 지속적으로 새로운 아이템의 그립을 학습하고 최적화할 수 있습니다.