该机器人有(yǒu)一天可(kě)以减少人类承担攀(pān)登椰子树的危(wēi)险工作的需(xū)求(qiú)。
椰子(zǐ)可(kě)能美(měi)味可口(kǒu),可用(yòng)于生(shēng)产(chǎn)多种产(chǎn)品,但收获椰子并非易事。经(jīng)过(guò)专门培训的收割(gē)者必须冒着生(shēng)命危险,爬上大约15米高的树木,砍掉一(yī)束椰子。印度的一组研究人员设计了一种名为(wéi)Amaran的机器(qì)人,该机器人可以减(jiǎn)少人类收割(gē)者承(chéng)担此类风险的(de)需求。但(dàn)是机器人能胜任吗(ma)?
研究人(rén)员(yuán) 在最(zuì)新一期的(de)机(jī)电(diàn)一体化IEEE / ASME Transactions中发表(biǎo)了一(yī)篇论(lùn)文(wén), 描述了攀树(shù)机器人 。连同实验室测(cè)试,他们将Amaran的椰子收成(chéng)能力与50岁的老收割机(jī)的收成进行了(le)比(bǐ)较(jiào)。男(nán)人在整体速度方面(miàn)胜(shèng)过机器(qì)人,而机器人的续航(háng)能力却出(chū)色。
要爬(pá)山(shān),Amaran依靠一个环形物体,该物体会紧扣直(zhí)径不同的树木(mù)。机器人带有(yǒu)控制模块,电机驱动器(qì),电源(yuán)管理单元和无线通信接口。八个轮子(zǐ)使它可以在树上上下移动以(yǐ)及围(wéi)绕树干旋转。Amaran由地面上的人控制,该人可(kě)以使(shǐ)用应(yīng)用(yòng)程(chéng)序或操纵杆系统来(lái)指导机器人的运动。
一旦Amaran接近目标,连(lián)接(jiē)的控(kòng)制器单元就会以4个自由度(dù)挥舞机械臂来剪断(duàn)椰子束。作(zuò)为一(yī)项(xiàng)安全(quán)功(gōng)能,如(rú)果Amaran的主(zhǔ)电池没电(diàn)了,备用(yòng)单元(yuán)会插入,以(yǐ)帮助机器人返回地(dì)面。
印(yìn)度南部Amrita Vishwa Vidyapeetham大(dà)学的(de)助(zhù)理教授Rajesh Kannan Megalingam说,他(tā)的团队自2014年(nián)以来一直在研究Amaran。“世界上没有(yǒu)两(liǎng)棵椰子树是(shì)相同(tóng)的。每个人的(de)大小都是独(dú)特的,并且椰子束和叶子的排列也各不相同。”他解(jiě)释说。“因此,打造完美的机器人是(shì)一项极富挑战性的任(rèn)务。”
“没有(yǒu)两棵椰子树(shù)是相同的(de)……因此,构建一个完(wán)美的(de)机器人(rén)是一项极(jí)富(fù)挑(tiāo)战性的任务。”—拉吉什·坎南·梅(méi)加林根(Rajesh Kannan Megalingam),阿姆里塔·维什瓦·维迪亚(yà)佩特(tè)汉姆(mǔ)大(dà)学
Megalingam和他的同事在实验室测试机器人时,发现当(dāng)树干相对于垂直(zhí)轴的倾(qīng)斜度最大为(wéi)30度时,Amaran能够爬树。Megalingam说,许多(duō)椰子树(shù),尤其是在某些环境条件下,都以(yǐ)这种角度生长。
接下来(lái),研究人员在野外测试了Amaran,并与人类志愿者比较了其收获椰子(zǐ)的能(néng)力(lì)。树木(mù)的高度在6.2至15.2 m之间。