无论你是在底特律的装配线上工作还是漂浮在太空中,重复性应力损伤的威胁都是存在的。这就是为什么通用汽车公司和美国国家航空航天局合作开发一种新型手套,可以帮助汽车工人和宇航员更好地工作。

去年在芝加哥举办的自动化展(automated show)上,我参加了一个主题会议,会上一位通用汽车的工程师讲述了他的组织如何与美国国家航空航天局(NASA)在机器人项目上合作。他承诺,他们的合作将很快产生用于生产环境的新工具。

人类抓握辅助装置(在两个组织内部被称为k手套或机器人手套)是这项研发计划的一个很好的例子,它始于去年发射到太空的机器人机器人二号(Robonaut 2)项目。

五年前,通用汽车公司和美国国家航空航天局的工程师开始合作研发R2时,其中一个设计要求是让它操作为人类设计的工具,与外太空的宇航员和地球上的工厂工人一起工作。该团队在R2上使用了与人手的神经、肌肉和肌腱相当的前沿传感器、驱动器和肌腱,从而实现了前所未有的手部灵活性。

持续地握着装配工具,如扭矩扳手,会在几分钟内导致手部肌肉疲劳。这款机器人手套可以让操作人员抓握的时间更长、更舒适。

通用汽车(General Motors)全球自动化战略和执行制造工程总监Dana Komin表示:“当机器人手套完全开发出来后,它可以减少汽车工人在长时间操作工具或重复动作时需要施加的力量。”“这样做,有望减少重复性应力损伤的风险。”

例如,在典型的紧固操作中,装配人员可能需要使用15到20磅的力来握住工具。但是,使用机器人手套,只需要施加5到10磅的力。

受R2手指驱动系统的启发,驱动器嵌入到手套的上半部分,为人类手指提供抓取支撑。Komin说:“压力传感器,类似于赋予R2触觉的传感器,被安装在手套的指尖上,以检测用户何时抓取工具。”“当用户握紧工具时,人造肌腱会自动缩回,将手指拉至握紧位置,直到传感器释放。”

目前的原型机重约2磅,包括控制电子设备、执行器和一个用于编程和诊断的小显示器。一个带皮带夹的现成锂离子动力工具电池被用来为系统供电。

然而,科明说,第三代原型机已经接近完成。它将使用重新包装的组件,以减少系统的大小和重量。Komin解释说:“我们的目标是在不久的将来把这项技术带到车间。”

也许机器人手套会和其他经过太空验证的技术一起被载入史书,这些技术最终会在地球上被广泛应用,比如尼龙搭扣和电池驱动的螺丝刀。