Hyeonjun Park et Donghan Kim de l’Université de Kyung Hee en Corée innovent dans le domaine de la robotique et décrivent leurs efforts dans le récent «Un système de main robot anthropomorphique open source: main HRI».

Le combiné HRI est open source et abordable, permettant aux utilisateurs d’imprimer en 3D le système pour environ 500 $. Développé avec une structure à cinq doigts, les auteurs ont créé la main avec la robotique collaborative à l’esprit. C’est une idée qui continue de croître dans la fabrication, permettant aux robots de collaborer à l’exécution de tâches avec des travailleurs industriels humains. Les effecteurs terminaux sont également de plus en plus répandus et sont utilisés pour saisir et assembler «au-delà de la simple opération de pick-and-place des pièces».

Deux types d’effecteurs d’extrémité fictifs: (a) type de poignée [9], [21], (b) type anthropomorphe

La main de robot typique est disponible à la fois dans le type de poignée (le plus courant) et le type multi-doigts anthropomorphique. Alors que la pince est le plus souvent utilisée par les utilisateurs industriels, elle n’est capable que des tâches les plus élémentaires et ne peut pas fournir de support pour faire fonctionner des machines ou tout travail nécessitant de la précision. D’autre part, le type anthropomorphe «imite la main humaine à la fois dans sa forme et sa fonction avec cinq doigts et la capacité d’effectuer« des applications plus larges que le type à prise simple.  »

Avec des fonctions plus complexes, cependant, vient le besoin de pièces et de logiciels plus complexes tels que des actionneurs, une variété de mécanismes et d’algorithmes de contrôle à écrire.

Main HRI: (a) modélisation 3D, (b) main de robot proposée et (c) main HRI avec manipulateur UR3

La main anthropomorphe, conçue d’après une main masculine typique, a quatre doigts qui comprennent:

  • Distal interphalangien (DIP)
  • Interphalangien proximal (PIP)
  • LED métacarpo-phalangienne (MCP)

Le pouce se compose de:

  • Interphalangien (IP)
  • Métacarpophalangien (MCP)
  • Led carpométacarpien (CMC)

La section du pouce «… fait fonctionner les assemblages MCP et CMC avec deux moteurs. Le moteur est contrôlé en fonction du signal de commande reçu par l’unité de microcontrôleur (MCU) via la communication Bluetooth. Un package URDF, python node et rviz est également fourni pour prendre en charge le Robot Operating System (ROS). Tous les fichiers de conception CAO pour les codes sources matériels et logiciels ont été publiés et peuvent être facilement assemblés et modifiés », expliquent les auteurs.

Les modules de doigt comprennent quatre joints et trois joints (joints MCP, PIP et DIP).

Spécifications de la main HRI

L’architecture du combiné HRI. Protocole de données pour la commande manuelle HRI.

Conception du module de doigt.

Le document de recherche contient également tous les détails des fichiers matériels, des fichiers logiciels, de l’assemblage, de la configuration électronique, des procédures d’exploitation, de la procédure du système d’exploitation robotique, etc.

Procédures de montage pour la main HRI: (a) l’avant du doigt, (b) l’arrière du doigt, (c) la partie du pouce, (d) la paume et la paume de la protection, (e) la partie du poignet, (f) l’arrière du protège-main HRI et ISO 9409-1 -50-4-M6 del

Taxonomie des poignées

«Le système proposé dans cet article est développé avec une structure à cinq doigts, mais chaque doigt est modulé de manière à pouvoir être développé avec des effecteurs terminaux de différentes formes en fonction de la forme de la paume. Par exemple, il est possible de construire différents types d’effecteurs d’extrémité en fonction de l’objectif du chercheur, comme des pinces à deux doigts avec deux doigts ou des pinces à trois doigts avec trois doigts », ont conclu les auteurs.

« Pour ceux qui souhaitent implémenter une variété d’applications robotiques à l’aide du système proposé, nous vous encourageons vivement à contacter l’auteur correspondant pour discuter d’une collaboration potentielle. »

Présentation du fichier de conception pour la main HRI

BOM pour le système manuel HRI

[Source / Images: ‘An open-source anthropomorphic robot hand system: HRI hand’]



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