Innowacyjny chwytak do delikatnych obiektów

Ludzie obdarzeni dotykiem wydają się bez problemu radzić sobie z delikatnymi przedmiotami, ale jest to z reguły zadanie trudne dla robotów. Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) zaprojektowali efektor, który owija wokół przedmiotu wiele cienkich rurek, co pozwala mu poradzić sobie z tym problemem.

Badacze SEAS zauważyli, że wiele zrobotyzowanych chwytaków łączy w sobie algorytmy uczenia maszynowego, skomplikowane systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym oraz liczne czujniki z umiejętnościami operatora w chwytaniu przedmiotów o nietypowych lub delikatnych kształtach. Szukając prostszego podejścia projektowego, zwrócili się w stronę natury.

Najnowszy wynalazek czerpie z macek meduz, którymi te chwytają swoją zdobycz. W związku z tym, że pojedyncza odnoga nie jest wystarczająco silna, aby uchwycić ofiarę, meduza wykorzystuje ich wiele. Podobnie jest z chwytakiem SEAS, w którym zastosowano wiele pustych rur o długości około 30 centymetrów o niejednorodnej grubości ścianek. Po napełnieniu płynem każda z nich zwija się, potencjalnie otaczając chwytany obiekt. Każda wywiera na niego małą siłę, aby zapobiec uszkodzeniu, ale w połączeniu z pozostałymi zapewnia chwytakowi wystarczający chwyt do wykonywania operacji podnoszenia i utrzymywania.

Badacze chwalą się tym, że osiągnęli efekt bez konieczności posiadania zestawu zaawansowanych czujników, sterowania ze sprzężeniem zwrotnym lub wcześniejszego planowania. Opleciony przedmiot można upuścić w prosty sposób, usuwając płyn z przewodów.

Efektor testowany był z różnymi przedmiotami, w tym z roślinami doniczkowymi i zabawkami. Dostrzega się jego potencjalne zastosowania w aplikacjach pick&place, chwytaniu delikatnych tkanek w środowiskach medycznych oraz manipulowaniu miękkimi owocami i warzywami w gospodarstwach rolnych lub centrach magazynowych.

Artykuł na temat badań nad konstrukcją został opublikowany w Proceedings of the National Academy of Sciences.

(rr)