Insinöörit hyödyntävät luontoa ja kehittävät pehmeän robottitarttujan

Georgian yliopiston insinöörit ovat seuranneet jatkuvasti lisääntyvää mallia hyödyntää luontoa robotiikan kehittämiseksi. Vaikka kyse on usein luonnossa esiintyvistä eläinten piirteistä, kuten mustekalavarresta, tässä tapauksessa tiimi halusi napata papuja kehittääkseen pehmeän robottitarttujan.

Tankkapavujen ja muiden ystävyyskasvien inspiroivin piirre tutkijoille oli niiden kosketusherkät versot, joita käytetään tukien ympärille kiertymiseen. UGA-tiimin kehittämä robotti voi käyttäytyä samalla tavalla, tarttumalla lujasti mutta hellästi esineisiin aina millimetriin asti.

Mable Fok on apulaisprofessori ja tutkimuksen johtava kirjoittaja.

"Olimme kokeilleet erilaisia ​​​​malleja, mutta emme olleet tyytyväisiä tuloksiin, ja sitten muistutin papuja, joita kasvatin puutarhassamme muutama vuosi sitten", sanoi Fok. ”Tämä kasvi voi pitää kiinni muista kasveista tai köysistä niin tiukasti. Niinpä tutkin keikkakasveja ja ajattelin, että se oli hyvä luonnollinen malli meidän tutkittavaksi."

Uusi tutkimus julkaistiin lehdessä Optiikka Express.

Tiimiin kuuluivat myös tekniikan tohtorikandidaatit Mei Yang ja Ning Liu; Liam Paul Cooper, joka opiskelee tietokonejärjestelmätekniikkaa; ja Xianqiao Wang, apulaisprofessori College of Engineeringistä. 

"Robotimme twining-toiminto vaatii vain yhden pneumaattisen ohjauksen, mikä yksinkertaistaa huomattavasti sen toimintaa poistamalla monimutkaisen koordinoinnin tarpeen useiden pneumaattisten ohjainten välillä", Fok jatkoi. "Koska käytämme ainutlaatuista kiertoliikettä, pehmeä robottitarttuja toimii hyvin ahtaissa paikoissa ja tarvitsee vain pienen käyttötilan."

Robottilaite

Toinen UGA-laitteen ainutlaatuinen piirre on upotettu anturi, joka antaa kriittistä reaaliaikaista palautetta, mikä asettaa sen markkinoiden muiden robotiikkeiden edellä.

"Olemme upottaneet kuituoptisen anturin robotin elastisen selkärangan keskelle, joka pystyy havaitsemaan kiertymiskulman, kohteen fyysiset parametrit ja mahdolliset ulkoiset häiriöt, jotka saattavat aiheuttaa kohteen irtoamisen", Fok sanoi.

Pehmeä robottitarttuja on hieman yli kolme tuumaa pitkä, ja se on valmistettu silikonista. Tutkijat uskovat, että sitä voitaisiin soveltaa sellaisilla aloilla kuin maatalous, lääketiede ja tutkimus. Erityisiä käyttökohteita ovat maataloustuotteiden, kuten herkkien kasvien, pakkaaminen, kirurginen robotiikka ja tutkimusnäytteiden käsittely lasiputkissa.

Tutkimus osoitti pehmeän robottitarttujan tehokkuuden tarttua esineisiin, kuten kyniin ja siveltimiin. Se pystyi toimimaan niinkin pienen esineen kanssa kuin ohut lanka suoristetun paperiliittimen päällä. Tehokkuuden lisäksi laitteessa on erinomainen toistettavuus, korkea twinning-tarkkuus ja tarkka ulkoisten häiriöiden havaitseminen.

Tiimi pyrkii nyt parantamaan automaattista palauteohjausta, johon valokuituanturin lukemat antavat käsityksen. He pyrkivät myös pienentämään suunnittelua, mikä tekee siitä soveltuvamman biolääketieteellisenä laitteena.

”Tämä twinning-pehmeä robotti upotetulla valokuituanturillaan muodostaa rakennuspalikan kattavammalle pehmeälle robotille. Yksinkertaisempi suunnittelu ja hallinta on ehdottomasti etu ”, Fok sanoi.