该机器人有一天可以减少人类承担攀登椰(yē)子树的危(wēi)险工(gōng)作的需求(qiú)。
椰子(zǐ)可能美味可口,可用(yòng)于生产多种(zhǒng)产品,但收获椰(yē)子并(bìng)非易事(shì)。经过专门培训的收割者必须冒(mào)着生命危(wēi)险,爬上大(dà)约15米高(gāo)的树木,砍掉一束椰子。印度(dù)的一组研究人(rén)员设计了一种(zhǒng)名为Amaran的机器人,该机器人可以减少人(rén)类(lèi)收割者(zhě)承担(dān)此类(lèi)风(fēng)险的需求。但是机(jī)器人能胜任(rèn)吗?
研究人(rén)员 在最新一期的机电一体化(huà)IEEE / ASME Transactions中(zhōng)发表(biǎo)了一篇论(lùn)文, 描(miáo)述了攀树(shù)机器人 。连同实验(yàn)室(shì)测试(shì),他们将Amaran的椰子(zǐ)收成能力与50岁的(de)老收割机(jī)的(de)收成(chéng)进行了比较。男(nán)人在整体速(sù)度方面胜过机器人(rén),而(ér)机器人的续航能力却(què)出色。
要爬山,Amaran依靠一个(gè)环形物体,该物体会紧扣直径(jìng)不(bú)同的树木。机器人带有控(kòng)制模块,电机(jī)驱(qū)动器,电源管理单(dān)元和无线(xiàn)通信接口。八(bā)个轮子使它可(kě)以在(zài)树上上下移动以及围绕树干旋转。Amaran由地面上的人控制,该人可(kě)以(yǐ)使用(yòng)应用程序(xù)或(huò)操(cāo)纵杆系(xì)统(tǒng)来指导机器人(rén)的运动。
一旦Amaran接近(jìn)目标,连(lián)接(jiē)的控制器(qì)单元就会以(yǐ)4个(gè)自由度挥舞(wǔ)机(jī)械(xiè)臂来(lái)剪断椰子束。作为一项安全功能,如果Amaran的主电池没电(diàn)了,备(bèi)用单元会插入,以帮助机器人返(fǎn)回地面。
印度南部Amrita Vishwa Vidyapeetham大学的助理教授Rajesh Kannan Megalingam说,他的团队自(zì)2014年(nián)以来一直在(zài)研究Amaran。“世界上没有两棵(kē)椰(yē)子树是相同的。每个人的大小都是(shì)独特的,并且椰(yē)子束(shù)和叶子的排列(liè)也各不相同。”他解(jiě)释说。“因此(cǐ),打造完美(měi)的机器人是(shì)一项极富(fù)挑战性(xìng)的(de)任务。”
“没(méi)有两棵椰子树(shù)是相同的……因此,构建一个完(wán)美的机器人是(shì)一项极富挑战性(xìng)的任(rèn)务。”—拉吉什·坎南·梅加林(lín)根(Rajesh Kannan Megalingam),阿姆里塔·维什(shí)瓦·维迪亚佩特汉姆大学(xué)
Megalingam和他的同事在实验室测试机器人时,发现当树干相对于(yú)垂直轴的倾斜度(dù)最大为30度时,Amaran能够爬(pá)树。Megalingam说,许(xǔ)多椰(yē)子树,尤其是在某些(xiē)环境条件下(xià),都以(yǐ)这(zhè)种角度生长(zhǎng)。
接下来,研究人员在野外测(cè)试了Amaran,并与人类(lèi)志愿者(zhě)比较了其收(shōu)获椰子的能力。树木的高度(dù)在6.2至15.2 m之间。