该机器人有一天可以减(jiǎn)少(shǎo)人类(lèi)承担攀登椰(yē)子树(shù)的(de)危险(xiǎn)工(gōng)作(zuò)的需(xū)求。
椰子可能美味可口,可用于生(shēng)产多种(zhǒng)产品,但收(shōu)获椰子并非易事(shì)。经过专门培训(xùn)的收割者必须(xū)冒着生(shēng)命危险,爬上大约15米高的树木,砍掉一束(shù)椰子。印度的一组研究人员设计了(le)一种名(míng)为Amaran的机(jī)器人(rén),该机(jī)器人可以减少(shǎo)人类收(shōu)割者(zhě)承担此类风险(xiǎn)的需(xū)求。但是机器人能(néng)胜任吗(ma)?
研究人员 在最新一(yī)期的机电一体(tǐ)化IEEE / ASME Transactions中发表了一篇(piān)论文(wén), 描述了(le)攀树机器人(rén) 。连同实(shí)验(yàn)室(shì)测试,他(tā)们将Amaran的椰子收成能力与50岁的老收割机的收(shōu)成进行了比较(jiào)。男人在(zài)整体速度方面(miàn)胜过机器人,而机(jī)器人的续航能力却(què)出色。
要爬(pá)山,Amaran依靠一(yī)个环形物体,该物体会紧扣(kòu)直径不同(tóng)的树木。机器人带有控(kòng)制模块,电机驱动器,电源管理单(dān)元和无(wú)线通信接口(kǒu)。八个轮(lún)子使它可以在树上上(shàng)下移动以及围绕树干旋转。Amaran由(yóu)地面上的人(rén)控制,该人可以使用(yòng)应用程(chéng)序或操纵杆系统(tǒng)来指(zhǐ)导机(jī)器人(rén)的运动。
一(yī)旦Amaran接近目标,连接(jiē)的控制器单元(yuán)就会以4个自由度挥舞机械臂(bì)来剪断(duàn)椰子(zǐ)束。作为一(yī)项安全功(gōng)能,如果Amaran的主(zhǔ)电池没电了,备(bèi)用单元会插入,以帮助机器人返回地面。
印度南部(bù)Amrita Vishwa Vidyapeetham大学的助理教授(shòu)Rajesh Kannan Megalingam说,他的团队自2014年以来一直在研究Amaran。“世界上没有两棵椰子(zǐ)树是相同(tóng)的(de)。每(měi)个人(rén)的(de)大小都是独特的,并且(qiě)椰子束和叶子的排列也(yě)各不相同。”他(tā)解(jiě)释说(shuō)。“因此(cǐ),打造完美的机器人(rén)是一项极富(fù)挑战性的任务。”
“没有两(liǎng)棵椰(yē)子树是相同的……因此,构建一个(gè)完(wán)美的机器人是一项极富挑战性的任务(wù)。”—拉吉(jí)什·坎南·梅加林根(Rajesh Kannan Megalingam),阿姆里塔·维什瓦·维迪亚佩特汉姆大学
Megalingam和他的同事在(zài)实(shí)验室测试机(jī)器人时,发现当树干(gàn)相对于(yú)垂(chuí)直轴(zhóu)的倾(qīng)斜度(dù)最大为30度时(shí),Amaran能够爬树。Megalingam说,许(xǔ)多(duō)椰子树,尤其是在(zài)某(mǒu)些环境条(tiáo)件下,都以这种角度生长。
接下来(lái),研究(jiū)人员在野外测试(shì)了Amaran,并与人类志愿者比较了其收获(huò)椰子的能力(lì)。树木的高度(dù)在(zài)6.2至15.2 m之间(jiān)。