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前沿洞察丨水下也能“旋转、跳跃、闭着眼”的无人机

2020-03-25 14:50 性质:转载 作者:望潮科技 来源:百家号
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本期前沿洞察继续为大家搜集新鲜前沿技术:360度旋转都难不倒它,能够协助检测下水道的水下无人机;斯坦福大学用充气管创造出的可变形、自由漫步的软机器人;具...

本期前沿洞察继续为大家搜集新鲜前沿技术:360度旋转都难不倒它,能够协助检测下水道的水下无人机;斯坦福大学用充气管创造出的可变形、自由漫步的软机器人;具备精确控制与识别的可变化传感器……

一起来看看吧:

360度旋转,协助检测下水道的水下无人机

由于下水道的老化是一个严重问题,现在工作人员们决定改变调查方式,利用水下无人机检查下水道和各种水下环境

专注于无人机业务的Juntechno Service与Hutech合作实现水下机器人360度旋转,Hutech会将其使用在对基础设施进行检查工作中,例如下水道,农业水道,大坝管道,桥梁检查等。操作能实现191m深度潜水的水下无人机QYSEA“ FIFISH V6”,对流域的污水进行检查。并且他们表示在维护生活环境,协助检查方面取得了一定的成果,该公司计划将来会加强合作。

水下无人机具有高度的操作自由度,可以快速移动到目标位置。当然,也可以拍摄静止图像。可以从低于一定尺寸的位置进行有台阶的伸缩缝接头的检查,这仅靠机器人是困难的,并且使用者可以瞄准下一个目标,而不必在意偏差宽度的可视性和高低差。

虽然引进水下机器人需要数千万日元,但是在最近几年中,水下无人机在不断发展,提高产品性能来衡量成本降低已成为可能 。另外,与摄影无关,通过在机体上安装对接部件,可以预测能解决各种问题。计划从下一个型号出售的零件包括高精度激光缩放仪,采样器,伽马检测器等。

用充气管创造出的可变形、自由漫步的软机器人

相较于冷冰冰硬朗的机器人来说,人类总是更喜欢一些柔软的东西即软体机器人,绝大多数机器人以更大比例进行气动(或液压)操作,特别是当它们需要施加很大的力时。这些会形成复杂的情况。

斯坦福大学的研究人员通过借鉴传统机器人技术的特性,开发了一种新型的软机器人,它是基于一系列顺应性强、充满空气的管子。它具有人类规模,可以四处移动,不需要泵或绳索,它既安全,又保留了可以移动和改变形状的能力。

斯坦福大学机械工程专业的研究生内森·乌瑟维奇(Nathan Usevitch) 表示,大多数软体机器人一个最大的局限性在于,必须将它们固定在笨重的空气压缩机上,或插在墙上,从而防止它们移动。

研究人员表示,这是一款柔软的、对人类安全的机器人,同时混合了可以显著改变其形状的机器人。“这种机器人可能对于太空探索非常有用,特别是因为它可以被装在一个小包裹里运输,并且在充气后不受束缚地运转。在另一个星球上,它可以利用其变形能力穿过复杂的环境,挤过狭窄的空间,以跨越障碍。”

目前,研究人员正在为软体机器人试验不同的形状,并考虑将其放入水中,看看它是否可以游泳。他们还在探索更多拥有个性化特征和优势的新型软机器人。

具备精确控制与识别的可变化传感器

当我们拿起一个物体,如果该对象证明是一个较为顺滑的物体,则可以调整其抓力。并且我们使用组合的感官,以确定一个物体是否需要一个微妙的触感。ETH研究人员已经开发出一种传感器,可以帮助机器人抓取器进行同样的操作。

该原型包括一个带有彩色微珠的硅皮和一个指向上方的摄像机。当皮肤与物体接触时,微珠的图案就会发生变化,这会被相机捕捉到。

研究人员进行了实验,以精确控制与传感器的接触,包括改变物体的大小、物体在传感器皮肤上的位置以及施加的力。然后,机器学习被要求帮助匹配不同类型和不同级别的接触,以记录微珠模式的变化,并训练传感器系统使用实验数据集精确记录施加的垂直和横向力。

传统的传感器只记录一个点的作用力。相比之下,我们的机器人皮肤可以让我们区分作用在传感器表面的几种力,并以高分辨率和高精度计算它们。我们甚至可以确定力的作用方向。

研究小组表示,这种系统的生产成本应该相当低,而且可以让机器人抓取器根据所处理的物体来调整抓取力,例如,当一个物体似乎正在滑落时,可以在飞行中进行调整。该系统也可以被运动员或健身爱好者用来测量踏板或跑鞋的受力水平。这项技术在虚拟现实设置中也有可能为玩家提供触觉反馈。

目前,样机的厚度仅为5x5厘米(1.96x1.96英寸),厚度为1.7cm(0.66英寸)。研究人员正致力于扩展该系统,以覆盖更大的表面积,由多个摄像头监控,同时还致力于减少传感器的厚度。

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