新加坡南洋理工大学的科学家开发出一种可以组装宜家椅子的机器人。类似的算法可能对在装配线上执行困难的任务很有价值。新加坡大学的科学家们开发了一种机器人来组装宜家椅子——图片由新加坡大学提供。该机器人由 NTU 机械与航空航天工程学院助理教授 Pham Quang Cuong 及其团队设计，包括一个 3D 相机和两个配备抓手的机械臂，用于拾取物体。该团队使用三个不同的开源库编写算法，以帮助机器人完成了组装宜家椅子的工作。它在 8 分 55 秒内组装了宜家的 Stefan 椅子。组装前，机器人自主规划运动路径用时11分21秒，零件定位用时3秒。助理pCuong 教授说：“对于机器人来说，如此精确地组装一把宜家椅子比看起来要复杂得多。组装工作对人类来说可能是自然而然的，但必须分解成不同的步骤。 “通过大量的工程努力，我们开发了算法，使机器人能够采取必要的步骤自行组装椅子。“我们希望将更多的人工智能集成到这种方法中，使机器人更加自主，所以它可以通过人类演示或阅读使用说明书，甚至从组装产品的图像中学习组装椅子的不同步骤。”工业中的精密度任务多种多样，不需要专门的机器或装配线。
工作原理
该机器人旨在模仿用于组装物体的人类“硬件”的通用性：通过 3D 视图的“眼睛”相机和“手臂”通过能够进行六轴运动的工业机器人手臂。每个手臂都配备了平行的抓手来拾取物体。安装在手腕上的力传感器可以确定“手指”的抓握强度以及它们推动物体相互接触的力度。机器人通过拍摄放置在地板上的零件的 3D 照片来启动装配过程，以生成不同部分的估计位置图。这是为了尽可能地复制人类拆箱并准备组装一把自己动手做的椅子后的杂乱环境。这里的挑战是在杂乱的环境中快速可靠地确定足够精确的定位bly. 接下来，使用团队开发的算法，机器人计划一个快速且无碰撞的双手运动。这个运动路径需要与视觉和触觉感知、抓取和执行相结合。为了确保机械臂能够紧紧抓住工件并执行插入木塞等任务，需要调节施加的力的大小。 Cuong 助理教授解释说，这具有挑战性，因为设计用于精确定位的工业机器人不善于调节力。安装在手腕上的力传感器有助于确定所需的力的大小，从而使机器人能够精确、一致地检测孔通过在工件表面滑动木塞，并进行紧密插入。成功的自主灵巧操作示例
新加坡南洋理工大学科学家开发的机器人正在用于探索灵巧操作，这是一个领域需要精确控制力的机器人技术并用手指或专门的机械手进行动作。因此，机器人在操纵物体时更像人类。到目前为止，灵巧操纵的自主演示仅限于基本任务，Cuong 助理教授说。“一个原因可能是人类环境中的复杂操纵任务需要许多不同的技能。这包括能够绘制出物品的确切位置、规划无碰撞的运动路径以及控制所需的力量。除了这些技能之外，你还必须能够管理机器人与环境之间的复杂交互，”他解释道。“我们构建机器人的方式，从平行抓手到手腕上的力传感器，都可以正常工作以人类的方式操纵物体，”他补充道。既然该团队已经实现了展示宜家椅子组装的目标，他们正在与公司合作，将这种形式的机器人操纵应用于一系列 of industries. 该团队现在正致力于部署机器人进行玻璃粘合，这可能对汽车行业有用，并在飞机制造行业的金属部件上钻孔。成本预计不会成为问题，因为机器人设置中的所有组件都可以现成购买。这项耗时三年的研究得到了教育部、NTU 创新和企业部门 NTUitive 以及新加坡-麻省理工学院研究与技术联盟。将此类见解直接发送到您的收件箱
5 数字简报 | 5 个前沿话题 |每周 5 天星期一：制造业创新星期二：制造业领导力星期三：数字化转型星期四：工业自动化星期五：工业互联网在这里免费注册。
