Problem z chwytaniem delikatnych przedmiotów rozwiązany
New AtlasLudzie obdarzeni miękkim dotykiem wydają się bez problemu radzić sobie z delikatnymi przedmiotami, ale dla robotów może to być trudne zadanie. Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) zastosowali podejście oparte na chwytaku posiadającym wiele cienkich rurek i zawijającym się wokół delikatnego przedmiotu.
Zespół SEAS zauważył, że wiele z używanych lub laboratoryjnych chwytaków robotycznych, żeby podnieść przedmioty delikatne lub te o dziwnym kształcie, łączy algorytmy uczenia maszynowego, skomplikowane systemy sterowania ze sprzężeniem zwrotnym i liczne czujniki z umiejętnościami operatora. Szukając prostszego sposobu, badacze zwrócili się w kierunku natury.
Inspiracją dla naukowców do tworzenia chwytaków były już m.in. owadożerne rośliny, ośmiornice, jaszczurki, a nawet słonie. Najnowszy wynalazek zainspirowany jest sposobem, w jaki meduza chwyta swoją ofiarę. Podczas gdy każda macka sama w sobie nie jest wystarczająco silna, aby uchwycić zdobycz, meduza wykorzystuje wiele splotów, aby utrzymać ofiarę. Podobnie jest z chwytakiem SEAS, który wykorzystuje szereg długich rurek, z których jedna strona ma grubszą gumę niż druga. Po wypełnieniu płynem każda rurka owija się wokół docelowego obiektu.
Każda pojedyncza rurka ma delikatny dotyk, aby zapobiec uszkodzeniu przedmiotu, ale połączony wysiłek wielu rurek skręcających wokół nawet dziwnie ukształtowanych przedmiotów daje chwytakowi wystarczającą siłę do podnoszenia i przytrzymania przedmiotu. Naukowcy zapewniają, że jest to możliwe bez konieczności stosowania zestawu zaawansowanych czujników, kontroli sprzężenia zwrotnego czy wcześniejszego planowania. Zaplątany obiekt może być następnie uwolniony poprzez usunięcie płynu z pustych rurek.
Zespół SEAS przetestował już chwytak z różnymi obiektami, w tym roślinami domowymi czy zabawkami. Naukowcy widzą potencjalne zastosowanie chwytaka w operacjach typu pick and place, chwytaniu delikatnych tkanek w środowiskach medycznych oraz obsłudze miękkich owoców i warzyw w gospodarstwie rolniczym lub zakładzie spożywczym.
– Dzięki tym badaniom chcieliśmy na nowo wyobrazić sobie, jak wchodzimy w interakcje z obiektami – powiedziała pierwsza autorka pracy, Kaitlyn Becker. – Wykorzystując naturalną zgodność miękkiej robotyki i wzmacniając ją zgodną strukturą, zaprojektowaliśmy chwytak, który jest większy niż suma jego części i strategię chwytania, która może dostosować się do szeregu złożonych obiektów przy minimalnym planowaniu i percepcji.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Źródło: SEAS
