新加坡国立大学研发机器手指系统

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近期 , 新加坡国立大学(NUS)宣布 , 他们研发了一种可重构的混合智能机器系统 , 该系统拥有接受人类的灵活度极高的机械手指 , 可轻松拾取各种物体 , 比如体型很小的、材质很柔软的物体 , 也可以拾取体型较大 , 较笨重的物体 。
“拾取”物体对于人类来说是一件非常轻松自然的事情 , 但是其背后的逻辑和实现却很复杂 。人类首先要通过眼睛观察这个物体 , 大致分析评估它的位置(坐标)、材质和大致重量 , 然后伸出手臂 , 用手指去握取 。
如果要用机器来完成这一切 , 其思路和步骤是一样的 , 首先第一步是要让机器能“看见”识别物体 , 因为机器没有人类的眼睛 , 所以 , 这部分任务需要使用计算机视觉和深度学习来完成 , 要做到案例能媲美人类的眼睛并不容易 。
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最后 , 智能系统要能进行自主评估决策 , 如何去使用机械手指以最佳的方式去拾取和放置物体 , 以最大限度地减少人工干预的必要性 。综合来看难度极大 , 但这种功能在自动化产生的应用场景是非常广 。
目前 , 新加坡国立大学科研团队研发了三种不同类型的机器手指:
第一种叫“美食家手指” , 顾名思义 , 这种机器手指适用于拾取那些比较精细、柔软的物体 , 比如各种食物和零食 。
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当这种“美食家手指”安装部署到工业机械臂上时 , 它的威力和效率就显现出来了 , 可以以与人类相当的速度拾取和放置各种食物 , 并且可以长时间工作 , 期间不会出任何差错 , 精度极高 , 这是人类工人所无法比拟的 。
与同类产品相比 , 这种“美食家手指”的速度更快、精确度更高 , 整体效率可提高23% 。目前 , 这种“美食家手指”已经可以高效地识别拾取50多种不同的食物 , 例如布丁、蛋糕、蔬菜和水果等等 , 适用于大型食物加工企业 , 或者超市用于食物打包分类 。
第二种类型叫“通用软性手指” , 主要用于大型制造工厂装配流水线处理包装货物 , 也就是使用机器将货物放入包装箱内 。这种“通用软性手指”的拾取范围更大 , 并可旋转 , 还配有一个真空吸盘 , 能够拾取体积较大的物体 。
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目前 , “通用软性手指”可以拾取处理30厘米宽和3公斤重的物品 , 其效率比其它同类产品高20% , 可拾取超过30种不同类型的消费品 , 如瓶装饮料、咖啡粉包装、可再填充洗涤剂包装等 。
第三种类型是“可定制手指” , 也就是说 , 它的具体参数和功能可根据客户的实际需要进行修改定制 。
现在 , 已经有成功商业案例 , 这种“可定制手指”已经应用部署在某米粉制造商的工厂 , 用于实现将米粉包装入纸箱的生产过程 。
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目前 , 该智能机器系统有多种购买方案可选 , 它的机械手指可以与机械臂捆绑在一起销售 , 也可以单独购买 , 因为它的机械手指可以很容易地安装到其它商业机械臂上 , 无缝使用 。