该机器人有(yǒu)一天可以减少人类承担攀(pān)登椰(yē)子树(shù)的危险工作的需(xū)求(qiú)。
椰子可能(néng)美味可口,可用于生产(chǎn)多(duō)种(zhǒng)产品,但收获椰子(zǐ)并非易事。经过专门培训的收割者必(bì)须冒(mào)着生命危险,爬上大(dà)约15米高的树木,砍掉(diào)一束椰子。印度的一组研究人员设计了一种(zhǒng)名为Amaran的机(jī)器人,该机(jī)器(qì)人(rén)可以减少人类收割者(zhě)承担(dān)此类风险(xiǎn)的需(xū)求。但是机器人能(néng)胜(shèng)任吗?
研究人(rén)员 在(zài)最新一期的(de)机电一体化IEEE / ASME Transactions中(zhōng)发表了一篇论文(wén), 描述了(le)攀树(shù)机器人 。连同实验室(shì)测试(shì),他们将Amaran的椰子(zǐ)收成(chéng)能力与50岁(suì)的老(lǎo)收(shōu)割机的收成(chéng)进(jìn)行了比较。男人在整体速度方面胜过机器人,而机器人的续航能力却出色。
要(yào)爬山(shān),Amaran依靠一个(gè)环形物体,该物体会紧扣直径不同(tóng)的树木。机器(qì)人带有控(kòng)制模块,电机驱动器,电源管(guǎn)理单(dān)元和无(wú)线(xiàn)通信接口。八个轮子使它可以在树上上下移(yí)动以及围绕树(shù)干旋转。Amaran由地面上的人控制,该人可(kě)以使用应用(yòng)程序或操(cāo)纵(zòng)杆系统来指导机器人的运(yùn)动(dòng)。
一旦Amaran接(jiē)近目标,连(lián)接(jiē)的控制器单元就会(huì)以(yǐ)4个自由度挥舞机械臂来(lái)剪断椰子束。作为一(yī)项安全功能,如果Amaran的(de)主电池没电了(le),备用单元会插(chā)入,以帮(bāng)助机器人返回地面。
印(yìn)度南部Amrita Vishwa Vidyapeetham大学的助理(lǐ)教授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(yē)子树是相同的。每个(gè)人的大小(xiǎo)都是(shì)独特的,并且椰子(zǐ)束和叶子的排列也各不相同。”他解释说(shuō)。“因此,打(dǎ)造完美的机(jī)器人是一项极富挑战性的任务。”
“没有(yǒu)两棵椰子树是(shì)相同的……因此,构建一个(gè)完美的(de)机(jī)器(qì)人是(shì)一项极富挑战性的任务。”—拉(lā)吉什·坎南·梅加林根(Rajesh Kannan Megalingam),阿姆里塔·维什瓦·维(wéi)迪亚佩特汉姆大学
Megalingam和他的同事在实验室测试机器人时(shí),发现当树干相(xiàng)对于垂(chuí)直轴的(de)倾斜度最(zuì)大为30度时,Amaran能(néng)够爬(pá)树。Megalingam说(shuō),许多椰子树,尤其是在某些环境条件下,都以这(zhè)种角(jiǎo)度(dù)生长。
接下(xià)来,研(yán)究人(rén)员在(zài)野外测试了Amaran,并与人(rén)类(lèi)志愿者比较了(le)其收(shōu)获椰(yē)子的能(néng)力(lì)。树(shù)木的高度在6.2至15.2 m之间。