Ինժեներները նախագծում են հումանոիդ ձեռք փխրուն առարկաները բռնելու համար

Միչիգանի պետական ​​համալսարանի ինժեներների թիմը նախագծել և մշակել է մարդանման ձեռք, որը շատ ավելի լավ է կատարել նուրբ առաջադրանքները՝ համեմատած ավանդաբար օգտագործվողների հետ: Նոր ռոբոտ ձեռքը կարող է վարվել փխրուն, թեթև և անկանոն ձևով առարկաների հետ:

Ռոբոտներ արդյունաբերական միջավայրում

Արդյունաբերական միջավայրը ռոբոտաշինության զարգացումներից ամենաշատ ազդեցությունն ունեցող ոլորտներից մեկն է, քանի որ տեխնոլոգիան հաճախ օգտագործվում է առարկաների կրկնվող բռնելու և վերահսկելու համար: 

Ռոբոտի այն տարածքը, որտեղ պետք է գտնվեր մարդու ձեռքը, կոչվում է վերջնական էֆեկտոր կամ բռնիչ, և դա եղել է նոր հետազոտության ուշադրության կենտրոնում, որը հրապարակվել է Փափուկ ռոբոտաշինություն և վերնագրված է «Փափուկ հումանոիդ ձեռքեր՝ բռնելու մեծ ուժով, որոնք միացված են ճկուն հիբրիդային օդաճնշական ակտիվացուցիչներով».

Changyong Cao-ն գլխավոր հեղինակն էր և MSU-ի Փափուկ մեքենաների և էլեկտրոնիկայի լաբորատորիայի տնօրենն է: Կաոն նաև ասիստենտ է փաթեթավորման, մեքենաշինության և էլեկտրատեխնիկայի և համակարգչային տեխնիկայի ոլորտներում: 

«Մարդու ձեռքի նոր դիզայնը փափուկ-կոշտ ճկուն բռնիչ է: Այն կարող է ավելի մեծ բռնող ուժ առաջացնել, քան ավանդական մաքուր փափուկ ձեռքը, և միևնույն ժամանակ ավելի կայուն լինել ճշգրիտ մանիպուլյացիաների համար, քան ծանր առարկաների համար օգտագործվող այլ գործընկերները», - ասաց Կաոն: 

Փափուկ ձեռքի բռնիչներ

Փափուկ ձեռքի բռնիչներ սովորաբար օգտագործվում են, երբ առարկան փխրուն է, թեթև և անկանոն ձևով: Այնուամենայնիվ, նրանք ունեն բազմաթիվ բացասական կողմեր, ներառյալ սուր մակերեսները, վատ կայունությունը անհավասարակշռված բեռների թիրախում, և ավելի թույլ բռնող ուժ ծանր բեռների համար: 

Կաոն և նրա թիմը նոր մարդանման ձեռքը նախագծելիս ուշադրություն են դարձրել մարդու և շրջակա միջավայրի փոխազդեցություններին, ներառյալ մրգերի հավաքումը և զգայուն բժշկական օգնությունը: Նրանք պարզեցին, որ բռնող համակարգերի մեծ մասը արդյունավետ չէ այն տարածքներում, որտեղ դրանք առավել անհրաժեշտ են, օրինակ՝ այնպիսի խնդիրներ, որոնք պահանջում են ամուր փոխազդեցություն փխրուն առարկաների հետ:

Ըստ թիմի՝ նախատիպը ցուցադրել է արձագանքող, արագ և թեթև բռնիչ, որը կարող է կատարել տարբեր առաջադրանքներ: 

Փափուկ մարդանման ձեռքի տարբեր մատները պատրաստված են ճկուն հիբրիդային օդաճնշական շարժիչից, որը նաև կոչվում է FHPA, և դրանց թեքումը կառավարվում է ճնշված օդի միջոցով: Այս գործընթացը հանգեցնում է նրան, որ յուրաքանչյուր թվանշան կարող է վերահսկվել մյուսներից անկախ:

«Արդյունաբերական կիրառությունների համար ավանդական կոշտ բռնիչներն ընդհանուր առմամբ պատրաստված են պարզ, բայց հուսալի կոշտ կառուցվածքներից, որոնք օգնում են մեծ ուժեր առաջացնել, բարձր ճշգրտություն և կրկնելիություն», - ասաց Կաոն: «Առաջարկվող փափուկ մարդանման ձեռքը ցուցադրել է գերազանց հարմարվողականություն և համատեղելիություն բարդ և փխրուն առարկաները բռնելու համար՝ միաժամանակ պահպանելով կոշտության բարձր մակարդակ՝ ծանր բեռներ բարձրացնելու համար ուժեղ սեղմող ուժեր գործադրելու համար»:

FHPA

FHPA-ն բաղկացած է կոշտ և փափուկ բաղադրիչներից:

«Դրանք միավորում են փափուկ բռնակների դեֆորմացման, հարմարվողականության և համապատասխանության առավելությունները՝ միաժամանակ պահպանելով ելքային մեծ ուժը, որն առաջացել է մղիչի կոշտությունից», - ասաց Կաոն:

Ըստ Կաոյի՝ նոր մշակված մարդանման ձեռքը կարող է օգտագործվել այնպիսի խնդիրներում, ինչպիսիք են մրգեր հավաքելը, ավտոմատ փաթեթավորումը, բժշկական օգնությունը և վիրաբուժական ռոբոտաշինությունը:

Այժմ թիմը կփորձի համատեղել աշխատանքը Cao-ի նախկին զարգացումների հետ, որոնք ներառում են «խելացի» բռնիչներ: Նրանք նաև ցանկանում են ինտեգրել տպագիր սենսորները բռնող նյութի մեջ և համատեղել հիբրիդային բռնիչը «փափուկ ձեռքերի» մոդելների հետ, ինչը կհանգեցնի ռոբոտների միջև մարդու գործողությունների ավելի ճշգրիտ ներկայացմանը: