该(gāi)机器人有一天可以(yǐ)减少人类承担攀登椰子树的危险(xiǎn)工作的(de)需求。
椰子可能(néng)美味可口,可用(yòng)于(yú)生产多种产品,但收(shōu)获(huò)椰子并(bìng)非易(yì)事(shì)。经过专(zhuān)门培训的收割(gē)者(zhě)必须冒着生命危险(xiǎn),爬上大约15米高(gāo)的树木,砍掉(diào)一束椰子。印度的一组研究人员设计了一种名为Amaran的机(jī)器人,该(gāi)机器人可以减少人类收割者承担此类(lèi)风险的需(xū)求。但是机器人能胜任吗?
研究人员(yuán) 在最(zuì)新一期的机(jī)电一体化IEEE / ASME Transactions中发(fā)表(biǎo)了一篇论文(wén), 描(miáo)述了(le)攀树机(jī)器人 。连同实验室测(cè)试,他们(men)将Amaran的椰子收成能力与50岁的老收割机(jī)的收(shōu)成进行(háng)了比较(jiào)。男人在整体(tǐ)速(sù)度方面胜过机器人,而机器人的续航能力却(què)出色。
要爬山,Amaran依靠一(yī)个环形物体,该(gāi)物体会紧扣直径不(bú)同的树木。机器人带有控制模块,电(diàn)机(jī)驱动器,电(diàn)源管理单元和无线通信接口。八个(gè)轮子使它(tā)可以在树上上(shàng)下移(yí)动(dòng)以及围绕(rào)树干旋转(zhuǎn)。Amaran由地面上的人控制,该人可(kě)以使(shǐ)用应用程序或(huò)操纵杆系统来指导(dǎo)机(jī)器人的运动。
一旦(dàn)Amaran接近目(mù)标(biāo),连接的控制(zhì)器(qì)单元就(jiù)会以4个自由度挥舞机械(xiè)臂来剪(jiǎn)断椰子束。作为一项安全(quán)功能,如果Amaran的主电(diàn)池没电了,备(bèi)用单元会(huì)插入,以帮助机器人返(fǎn)回地(dì)面。
印(yìn)度(dù)南部Amrita Vishwa Vidyapeetham大学的助理教授Rajesh Kannan Megalingam说(shuō),他的团队自2014年以来(lái)一直在研究Amaran。“世界上(shàng)没(méi)有两棵椰(yē)子树(shù)是相同的。每个人(rén)的大小都是独特的,并且(qiě)椰子束(shù)和叶(yè)子的排列也各(gè)不相同。”他解释说。“因此(cǐ),打造完美的机器人是一项极富挑战性的任(rèn)务(wù)。”
“没有(yǒu)两棵椰子树是相同(tóng)的……因此,构建一个完(wán)美的机器人是一(yī)项极(jí)富(fù)挑战性的任务。”—拉吉什(shí)·坎南·梅加林根(Rajesh Kannan Megalingam),阿姆里塔·维什瓦·维迪亚佩(pèi)特汉姆大学
Megalingam和他的同事在实验(yàn)室测试机器人(rén)时(shí),发现当(dāng)树干(gàn)相对于(yú)垂直轴(zhóu)的倾斜度最大(dà)为30度时,Amaran能(néng)够爬树。Megalingam说,许多(duō)椰子树,尤其是在(zài)某些(xiē)环境条(tiáo)件(jiàn)下,都以这种角度生长。
接下来,研究(jiū)人员在野(yě)外测试了Amaran,并与(yǔ)人类志愿者比较了其(qí)收(shōu)获(huò)椰子的(de)能力。树木的高(gāo)度在6.2至15.2 m之间。