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  • 這個南京姑娘發明的軟體機器人手在美國拿了一等獎

    行業資訊 | 時間: 2019-11-04 | 現代快報 | 編譯:阿芬|瀏覽量:375

      雙十一就要到了,相信物流行業又要面臨巨大的包裝、運輸、配送壓力了。記者近日了解到,25歲的南京姑娘陶瑋佳研發了一款叫做軟體機器人手的機械抓手,該機械抓手可以幫助在倉庫中撿拾和包裝小物品。這項發明贏得了美國伍斯特理工學院卡列尼安獎第一名,陶瑋佳因此獲得10000美元的獎勵。最近,這項發明已經通過美國專利商標局的專利申請。
     

     
      可以抓雞蛋的“抓手”,發明過程困難重重
     
      南京姑娘陶瑋佳是美國伍斯特理工學院機器人工程系的一名畢業生。11月1日,遠在美國的陶瑋佳告訴記者,這是一種柔軟的機器人手,可以將其放在現有的機器人手臂上,并用于從倉庫貨架上取貨和包裝產品。
     

     
      水果、蛋糕、雞蛋、肥皂盒、罐頭、樂高積木……各式各樣的物品,通過軟體機器人的“手”,就能輕易地將物體包裹住,再運送到指定的位置。現代快報記者看到,這個軟體機器人構造并不復雜,一個十字交叉的底座,通過幾根鋼管靈活驅動,鋼管連接的抓手,有四根硅膠“手指”,看上去像章魚的觸須,非常靈活。
     





     
      2016年,陶瑋佳在伍斯特理工學院就讀研究生期間,開始萌發研究軟體抓手的想法。“上大學的時候,就一直在教授的實驗室幫忙,跟著做了很多項目。在工業上,如果想抓取一個東西,那就得為它的形狀去匹配一個對應的工具。”陶瑋佳說,她和機械工程學助理教授卡格達斯·奧納爾想發明一個軟體的抓手,由抓手去適應物體,而不是讓物體去匹配特定的抓手。
     
      想法有了,但操作并沒那么容易,軟體抓手真正成型花了將近一年半的時間。陶瑋佳說,在這過程中,團隊也遇到了很多困難。一開始,他們想做的是利用液壓驅動手爪去抓取水里的物體。“液壓是一些工業機械比較常用的方式,但是有很多的問題,比如操作的時候要帶上液壓罐,不僅很麻煩,還有漏液等風險。”
     
      之后,陶瑋佳想到用電機的方式來進行驅動,讓液壓機器人抓手更新換代變成了電機機器人抓手。“不過使用電機也又產生了一個新問題,怎么用電機驅動繩子,讓抓手能完美地抓取物體,需要在內部結構和外部連接上做很多設計。”
     
      陶瑋佳還提到,一開始設計出來的時候,其實抓手跟她所想象的也不同。“我的預想是,抓手像人的手一樣,能靈活的抓取物體。但一開始抓手抓取物體時,容易因為過度緊繃,導致手指方向扭曲。經過教授的指導,多次的改良后,軟體抓手最終誕生。”
     
      發明參加學校競賽,一舉拿下一等獎
     
      陶瑋佳所在的伍斯特理工學院每年都會進行卡列尼安獎競賽。這個競賽設立于2006年,是 Alba Kalenian為紀念已故丈夫、發明家 Aram Kalenian 而設立的競賽,旨在支持創新思想或開發商業產品。
     

    陶瑋佳(右一)在卡列尼安獎競賽中獲得第一名
     
      2017年,陶瑋佳和教授帶著軟體抓手參加了競賽。一開始,陶瑋佳根本沒想到自己能拿獎,入圍競賽就讓她很開心了。“學校有非常多的實驗室,各種項目都會去申報,我竟然拿了一等獎,這讓我很受鼓勵。”
     
      “我們的軟體抓手可以抓住包裹手指的任何東西,例如紙巾盒或其他在倉庫中撿拾或包裝的物品。它還可以執行需要具有良好運動技能的任務,例如將各個甜甜圈包裝到盒子中,可以抓住雞蛋而不會壓碎它。”
     

     
      陶瑋佳告訴現代快報記者,她把獲得的獎金用于組件上,繼續開發機械抓手,嘗試不同的迭代。“這是我們的第一個原型,我希望能讓這個機械抓手更適應其他機器人手臂,并能夠將其出售給小型企業和倉庫,查看其如何執行不同的任務。”
     
      陶瑋佳希望能夠設計出不同尺寸的“抓手”,允許針對自定義任務(例如在倉庫中移動大箱子)使用自定義手柄。“就未來潛力而言,通過使用機械手在移動機械臂的幫助下采摘和包裝水果,農業可以從中受益。”她說,機械手可以使人們免于在裝配線上進行重復性工作,因此他們可以做更多的“創造性”工作,例如編程,培訓和維護機器人。
     

     
      近期,陶瑋佳收到美國專利商標局的通知。機械抓手的專利已經獲批,目前,這項發明已經在商業化的進程當中,并且已經有企業購買。
     
      從小癡迷機械,立志創新機器人技術
     
      談起在機器人技術上的創新,陶瑋佳打趣自己從小就像一個男生一樣,特別迷戀機械,對于各種電器都充滿了好奇,想知道它們是怎么運作的。
     
      陶瑋佳的父親陶先生介紹,女兒從小興趣愛好就和同齡的女孩子有些不同,就愛玩男孩子們愛玩的機器人,琢磨各種機械的東西。“不過我們都非常支持她的興趣愛好,并沒有扼殺、制止,而是讓她自己去發展。我們一直很支持她的決定。”
     

     
      高中時,在南京外國語學校就讀的陶瑋佳,加入了學校的樂高機器人興趣小組。他們的項目在全國比賽中名列前茅。那時候開始,有了些“技術”的陶瑋佳開始對家里的電器“下手”了,拆拆裝裝都是家常便飯。“收音機壞了就拆了,看看里頭是什么樣子,電路、電機是應該怎么運行的,沒想到也就修好了。”
     
      目前,陶瑋佳在美國的一家創業公司工作,研究更智能的機器人解決方案。對于未來的計劃,她希望能夠繼續讀博士深造,在機器人軟體領域進行更深入的研究。“機器人并不是在代替人工,而是在提高生產線的效率,而提高效率會使更多的人受益。在我心里,這是非常有意義的事。我希望能一直從事下去。

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