Промышленный захват для роботов/Ловкая роботизированная рука

В робототехнике концевой эффектор — это инструмент, закрепленный на конце роботизированной руки, который взаимодействует с внешней средой. Также известный как End-of-Arm Tooling (EOAT), он определяется стандартами ISO как устройство, соединенное с рукой робота через фланец для выполнения задач, и не считается частью самой руки робота.

В кинематике роботов концевой эффектор по сути является «рукой» робота. Система координат, связанная с ним, называется системой инструмента, а ее начало обычно определяется как Tool Center Point (TCP). Пользователи также могут настраивать TCP для конкретных задач, например, задавая наконечник сварочного сопла в качестве TCP при роботизированной сварке.

К распространенным концевым эффекторам относятся захваты, устройства смены инструмента, сварочные горелки, вакуумные присоски и распылители. Для повышения эффективности выполнения задач и точности также могут быть интегрированы датчики.

1. Ловкие руки
Ловкие руки — это концевые эффекторы с высокой степенью свободы, имитирующие человеческие руки, что позволяет гуманоидным роботам выполнять захват, скручивание, вращение и другие сложные задачи.
2. Концевые эффекторы зажимного типа
Они используют механические захваты для надежного удержания объектов и обычно применяются в промышленной автоматизации.
3. Концевые эффекторы вакуумного/присасывающего типа
Они используют вакуумное присасывание для перемещения плоских или легких предметов, таких как стекло, упаковка и электроника.
4. Специализированные концевые эффекторы
Инструменты, разработанные на заказ для выполнения конкретных задач, таких как сварка, окраска, полировка или хирургия.

A. Грузоподъемность
Включает вес как концевого эффектора, так и обрабатываемого объекта. Крутящий момент, вызванный центром тяжести объекта, должен оставаться в пределах допустимой нагрузки на запястье робота.
B. Степени свободы (DOF)
Базовые захваты обычно имеют одну степень свободы (открытие/закрытие), тогда как для сложных задач может потребоваться несколько степеней свободы, что повышает гибкость, но также увеличивает стоимость и сложность управления.
C. Точность и повторяемость
Для задач высокой точности требуется повторяемость на микронном уровне. Электрические захваты обычно обеспечивают лучший контроль положения, чем пневматические.
D. Адаптивность к условиям окружающей среды
Для экстремальных температур, чистых помещений или взрывозащищенных промышленных сред могут потребоваться специальные конструкции.
E. Системы смены инструмента
Автоматические системы смены инструмента позволяют роботам быстро переключаться между задачами благодаря надежным механическим, электрическим и пневматическим/гидравлическим соединениям.

Чтобы гуманоидные роботы действительно могли заменить людей в таких задачах, как захват, переноска, сборка, закручивание и манипулирование, эти действия в конечном итоге должны выполняться через “руки.”
Будучи конечным исполнительным органом робота, ловкая кисть руки служит прямым физическим интерфейсом между роботом и внешним миром. Ее характеристики принципиально определяют практические границы возможностей робота.
Без ловких кистей рук гуманоидные роботы могут “видеть” и “ходить,” но не могут по-настоящему “делать.”
Именно поэтому Илон Маск назвал ловкую кисть руки одной из самых сложных технических задач при разработке Optimus.

Модульная гуманоидная ловкая рука нового поколения, Linker Hand L30, обладает 22 степенями свободы по всей руке, глубоко интегрируя биомиметические принципы с передовыми мехатронными технологиями.
При достижении высокоантропоморфного дизайна она также включает возможности высокоточного управления и считывания данных в реальном времени. Скорость основных суставов превышает 400°/s, а полное раскрытие или сжатие руки может быть выполнено всего за 0.2 секунды.
Ее высокоскоростные характеристики движения и точные манипуляции произвели впечатление на аудиторию на живых демонстрациях.

Роботизированная кисть HONPINE с высокой ловкостью достигает оптимального баланса между производительностью и стоимостью за счет самостоятельно разработанных недорогих приводных модулей в сочетании с алгоритмическими фреймворками с открытым исходным кодом.
Это дополнительно поддерживается хорошо развитой экосистемой цепочки поставок Китая. Кроме того, широкое применение в промышленных и медицинских сценариях предоставляет обширные реальные данные для быстрой технологической итерации. Вместе эти факторы формируют ключевую основу для создания глобально конкурентоспособного «технологического решения на базе Китая».

Благодаря биомиметической сухожильно-приводной структуре, высокоточному управлению крутящим моментом и быстрому динамическому отклику, ловкие руки HONPINE демонстрируют исключительные возможности тонких манипуляций.
Они в полной мере демонстрируют технические преимущества координации многих степеней свободы и восприятия с управлением усилием, обеспечивая точные, стабильные и ловкие операции роботизированной руки.