Two-fingered Hand with Gear-type Synchronization Mechanism with Magnet for Improved Small and Offset Objects Grasping: F2 Hand

要約

ロボットによる把握を悩ませる問題は、正確な位置特定や作動などが困難なため、物体とグリッパーの位置がずれることです。これらの不正確さを適応させて補正するために、準拠機構を備えた作動が不十分なロボットハンドが使用されます。
ただし、これらのメカニズムには制御性と調整性が犠牲になります。
たとえば、二本指グリッパーの指を独立して適応させる適応機能は、小さな物体をつかむために必要な調整に影響を与える可能性があります。
この研究では、磁石を備えた新しい歯車型同期機構を介して、小さな物体を掴むために必要な調整機能を備えながら、グリッパーの中心からオフセットされた物体を掴むことができる二本指ロボットハンドを開発します。
このギア同期メカニズムにより、アダプティブフィンガーの先端を揃えることができ、爪楊枝やワッシャーなどの小さな物体を掴むことができます。
磁気コンポーネントにより、必要に応じてこの調整が自動的にオフになり、グリッパーからオフセットしたり位置がずれているオブジェクトを掴むことができます。
これにより、軽くて壊れやすい物体 (イチゴ、シュークリームなど) から重いフライパンの蓋まで、正確な位置決めや慎重な操作を必要とする多くの用途で重要な位置と姿勢を維持しながら、手に掴む能力が備わります。

要約(オリジナル)

A problem that plagues robotic grasping is the misalignment of the object and gripper due to difficulties in precise localization, actuation, etc. Under-actuated robotic hands with compliant mechanisms are used to adapt and compensate for these inaccuracies. However, these mechanisms come at the cost of controllability and coordination. For instance, adaptive functions that let the fingers of a two-fingered gripper adapt independently may affect the coordination necessary for grasping small objects. In this work, we develop a two-fingered robotic hand capable of grasping objects that are offset from the gripper’s center, while still having the requisite coordination for grasping small objects via a novel gear-type synchronization mechanism with a magnet. This gear synchronization mechanism allows the adaptive finger’s tips to be aligned enabling it to grasp objects as small as toothpicks and washers. The magnetic component allows this coordination to automatically turn off when needed, allowing for the grasping of objects that are offset/misaligned from the gripper. This equips the hand with the capability of grasping light, fragile objects (strawberries, creampuffs, etc) to heavy frying pan lids, all while maintaining their position and posture which is vital in numerous applications that require precise positioning or careful manipulation.

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