Mão robótica AgiBot OmniHand 3 Lite

AgiBot OmniHand 3 Lite — mão robótica ligeira para humanoides compactos, com articulações ativas e passivas. O seu peso reduzido alivia a carga e a inércia na extremidade do braço. Um sensor tátil confirma o contacto real com o objeto. Também se adapta a manipuladores móveis com braço robótico.

Vantagens e especificações principais

• Peso: 350 g — As articulações do braço suportam menos esforço em cada movimento.
• Graus de liberdade: 4 ativos + 7 passivos — Os dedos executam as tuas ordens e acomodam-se sozinhos ao contacto com o objeto.
• Carga útil: 1 kg — Indica o peso máximo dos objetos que a mão consegue manusear.
• Sensor tátil: unidimensional, resolução de 0,1 — Deteta quando os dedos tocam realmente na peça, além de onde estão.
• Estrutura metálica com camada de silicone: uma camada contínua de silicone protege os componentes internos quando a mão interage com objetos, e o conjunto superou testes de impacto e de queda.
• Compatibilidade com Dex-UMI: a mão utiliza-se em teleoperação e captura de movimento para investigação e treino de robôs.
• Ferramentas abertas: um conjunto aberto de ferramentas permite-te criar e testar os teus próprios algoritmos de controlo.

AgiBot OmniHand 3 Lite: peso e cinemática

Esta mão robótica pesa 350 g e foi pensada para humanoides compactos e manipuladores móveis. Com menos massa na extremidade do manipulador, o braço trabalha com menos inércia e menos esforço nas articulações. O seu tamanho contido permite montá-la em braços robóticos compactos, onde cada grama conta.

A imagem mostra a mão de 350 g, o módulo que se monta na extremidade do braço.

Graus de liberdade ativos e passivos

Um grau de liberdade (GDL) é um movimento independente que a mecânica da mão pode realizar ou permitir. Esta mão reúne 4 GDL ativos e 7 passivos. Os atuadores movem os ativos seguindo as ordens do sistema de controlo. Os passivos respondem ao desenho das articulações, à posição dos dedos e ao contacto com o objeto.

Com esta combinação, os dedos adaptam-se à peça enquanto a agarras e a seguras. Não tens de programar cada ajuste. Assim, manuseiam-se melhor objetos de formas muito distintas.

As mãos da imagem manipulam um objeto de geometria complexa, o tipo de peça com formas variadas que acabámos de mencionar.

Estrutura metálica e camada de silicone

A base da mão é uma estrutura metálica de alta resistência, de grau aeroespacial. Proporciona a rigidez necessária para suportar os esforços dos movimentos ativos.

Por fora, uma camada contínua de silicone forma uma única superfície de contacto. Essa camada protege os componentes internos quando a mão interage com objetos. O conjunto superou testes de impacto e de queda. Também passou testes de colisão.

Sensor tátil unidimensional

O módulo incorpora um sensor tátil unidimensional que deteta o contacto com os objetos, com uma resolução de 0,1. As suas leituras somam-se aos dados de posição dos dedos. Assim, sabes não só onde estão os dedos, mas também quando tocam realmente na peça.

Esse instante é importante ao agarrar e segurar um objeto, e também ao deslocá-lo. O sistema de controlo do robô pode aproveitar estes dados em manipulações repetitivas e com peças de formas variadas.

Software e ferramentas abertas

Ferramentas de desenvolvimento

Este módulo suporta um conjunto aberto de ferramentas para desenvolvimento e tarefas experimentais com sistemas robóticos. Podes integrá-lo em projetos educativos e em bancos de ensaio de laboratório. Também serve para desenvolvimentos próprios.

Esta abordagem funciona bem para criar protótipos rapidamente e ajustar algoritmos de controlo. É prática para universidades e laboratórios de investigação. Também o é para equipas que desenvolvem as suas próprias soluções.

Ambiente de software e interfaces

O ambiente de software é ROS 2. As interfaces de comunicação são CAN FD e RS485.

Compatibilidade com Dex-UMI

A compatibilidade com Dex-UMI permite utilizar a mão em sistemas de teleoperação e captura de movimento. Isto é útil em investigação e no treino de robôs. Também serve para testar algoritmos de controlo.

Velocidade e repetibilidade

O tempo típico de abertura ou fecho é de 0,5 s. É uma referência útil para avaliar a rapidez da mão ao agarrar e largar objetos, e ao repetir operações.

Tem em conta que 0,5 s é um valor de trabalho habitual, não um tempo máximo garantido em cada ciclo. A velocidade real depende do modo de operação e da carga. Também influencia a configuração do sistema robótico.

A repetibilidade de posicionamento é de ±0,5 mm. Este valor indica quanto varia a posição da mão ao repetir o mesmo movimento.

O vídeo seguinte mostra uma demonstração das capacidades da mão.

Áreas de aplicação

• Robótica de serviço: funciona como módulo final do manipulador em robôs de serviço. Encarrega-se de manusear objetos e de realizar operações auxiliares.
• Manipuladores móveis: instala-se em plataformas móveis com braço. O seu baixo peso reduz a carga sobre as articulações do braço.
• Humanoides de formato pequeno: proporciona uma mão ligeira e adaptável à extremidade de braços robóticos compactos.
• Plataformas educativas: adequa-se a universidades e centros de formação que estudam robótica e controlo de manipuladores. Serve também para trabalhar a interação com objetos.
• Teleoperação e investigação: graças à compatibilidade com Dex-UMI, integra-se em sistemas de teleoperação e captura de movimento para investigação e treino de robôs.
• Prototipagem de sistemas robóticos: as ferramentas abertas permitem criar e testar algoritmos de controlo próprios. Também servem para montar bancos experimentais e validar novos cenários de trabalho.

Os robôs humanoides, como o da imagem seguinte, são uma das plataformas a que esta mão se destina.

Compatibilidade e acessórios

Está disponível uma câmara de pulso como acessório opcional. Antes de integrar a mão num manipulador móvel, verifica o tipo de montagem, o peso e as dimensões líquidas de 140 × 70 × 32 mm. Confirma também a carga admissível e a compatibilidade de interfaces.

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