“灵巧的手”早稻田大学开发出新机器人|机器人-阿波罗网

【视频】拥有“灵巧的手”——早稻田大学开发出机器人“TWENDY-ONE”

DATE 2007/11/29

　　【日经BP社报道】

http://china.nikkeibp.com.cn/china/news/edit/mech200711290125.html

图1：与人共处机器人“TWENDY-ONE”以柔软的关节和灵巧的双手为特征
　　早稻田大学创造理工学部综合机械工学科菅野重树研究室开发出了可与人共处的机器人“TWENDY-ONE”。今后，将以该机器人为基础，对应用于护理及生产一线组装作业等人类协同辅助作业的机器人进行研究和验证实验。

　　TWENDY-ONE的开发主题是协同作业所需的“安全”和动作的“灵活”。其特点为：（1）由扭杆和减震器组成的柔软关节（被动柔软关节）；（2）有4根嵌入了传感器的手指；（3）基于分布式压力传感器的大范围接触检测；（4）外壳表面进行硅树脂被膜；（5）线束的内置化等。

　　（1）是上臂四个关节及手指中内置的机构。扭杆用于实现灵活的动作，减震器用于吸收振动。即使有人类接触、周围物体碰撞等外力，机器人也能通过缓缓随顺予以承接，而再现自然的动作，同时安全性也有所提高。

　　（2）能够利用手指及手掌中嵌入的压力分布传感器及6轴力觉传感器，对握持力进行微调。可像人一样持握纸杯和吸管等柔软的物品。

　　（3）能够利用臂部和胸部嵌入的压力传感器，检测出接触。不仅接触后停止动作，还可用于护理支援及对使用整个臂部的作业对象进行检测。

　　（4）主要出于安全性的考虑，上臂和胸部的一部分用柔软的硅树脂材覆盖，即使撞到人也不容易伤及对方。而且，容易碰到的肘关节等部分还改进为了球面状。除此之外，该机器人还具有利用头部内置的两个CCD摄像头识别周围图像判断自身位置，通过胸部及头部的LED显示状态等功能。

　　TWENDY-ONE是该研究室1999年开发的“Wendy”的后续机型。2000年正式立项，在企业的协助下历经7年时间完成。该机器人高1467mm，重111kg（Wendy分别为1500mm和170kg）。为达到协同作业所需的尺寸，实现了小型化及轻量化。在轻量化方面所做的努力尤为突出，金属部分全部采用了镁合金。关节数量为手臂7个（单臂）、手指13个（单手）、躯干部4个、脖颈3个，共具有47自由度。可搬运的重量，只靠手腕前方时约为22kg，使用整个前臂时可达到34kg。利用躯干下方配备的4轮Omni Motor带来的行驶功能，可向任意方向移动。（记者：吉田胜）

“TWENDY-ONE”把吸管插入塑料杯后递出（约55秒）

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图2：辅助完成从床上移动至轮椅的动作演示。接受护理者移动TWENDY-ONE的手臂确定位置
图3：确定位置后，手臂锁定，接受护理者可以靠在其手臂上，移动至轮椅。TWENDY-ONE的手臂起到了辅助台的作用
图4：进餐辅助演示。夹起吐司取出
图5：把盛有饭菜的托盘放置在桌上的指定位置
图6：TWENDY-ONE把吸管插入塑料杯。能够自然地抓住柔软纤细的物体
图7：有4根手指的手。红色部分为硅树脂树脂制造，非常柔软

■日文原文
手先の器用さが自慢---早稲田大の人間共处ロボット「TWENDY-ONE」【動画あり】