新型機器人控制系統(tǒng)可以更好的控制機器人

工業(yè)機器人現(xiàn)在被廣泛使用，并且在汽車制造和某些特殊領域中還是必不可少的。傳統(tǒng)的機器人手適合于抓住有固定形狀的硬物，對于具有復雜形狀或柔軟的物體，是較難抓住或用輕柔的方式實現(xiàn)抓握的。對于機器手指，還需要能適應各種物體表面特性，比如干燥或潮濕的。

具有柔軟表面的機器人手指其指尖是可以變化的，因此可以容易的抓住復雜形狀的物體，因為其手指接觸區(qū)域可以根據所抓取物體形狀的表面而變大。這種機器手指在抓取柔軟物體方面非常有效; 甚至可以把豆腐抓住。然而，通常，柔軟材料的表面摩擦系數(shù)很高，就使得釋放比較困難，將物體釋放到指定的位置也是非常困難的，尤其是在工作空間非常狹窄的情況下。

由金澤大學Tetsuyou Watanabe教授領導的小組一直在研究用機器人手指抓取物體的控制技術。在本研究中，該小組旨在開發(fā)一種摩擦控制系統(tǒng)。該小組使用機器人手的柔軟指尖抓取物體，然后通過注入潤滑劑完成釋放。在該研究中，使用無水乙醇（> 99.5％）作為潤滑劑，因為乙醇在化學上是安全的并且易于干燥，并且其表面張力低。

如上圖所示，將丁腈橡膠薄膜粘合到指尖的側面，以形成填充潤滑劑的空間，從而形成“ 流體指尖”。然后粘合硅樹脂以涂覆橡膠膜，硅樹脂的材料是帶有狹縫的硅酮密封膠，其間隔為1.5mm，垂直于負荷方向。在濕條件下引入狹縫可以獲得更大的摩擦并且使?jié)櫥瑒U散。使用這種流體指尖，可以抓住廚房里各種材料的物體，并且證實在施加潤滑劑時，摩擦力確實會減?。ㄒ娤聢D）。在干燥和潮濕的條件下，摩擦力都會降低。

隨后，研究人員用包裝紙盒進行了模擬測試，如下圖所示。從兩側用兩個流體指尖抓住紙盒。將上述硅樹脂粘合到每個流體指尖。通過在紙箱上放置重物來確認抓握是否牢固。除去重物后，將潤滑劑注入兩個流體指尖，這導致紙箱在相當短的時間內（小于2.5秒）向下滑動，從而完成紙箱包裝任務。這說明，高摩擦的硅樹脂粘合到流體指尖，并且注入潤滑劑（這里用的是無水乙醇）減少了摩擦。因此，通過在不移動指尖的情況下控制摩擦來實現(xiàn)將物體釋放和放置在指定位置。

在該研究中，證實了通過注入適當?shù)臐櫥瑒┛梢钥刂凭哂懈吣Σ亮Φ能洷砻媪黧w指尖的物體抓取。當時，進行更多條件下的實驗也是有必要的，以便將該技術應用于制造場景中。盡管如此，這項研究也是實現(xiàn)工作自動化的一個進步，例如，在狹窄空間中抓取和釋放物體。