자연을 모방하여 소프트 로봇 그리퍼 개발

조지아 대학교의 엔지니어들은 로봇 개발을 위해 자연을 모방하는 점점 증가하는 패턴을 따랐다. 종종 동물의 특징이 자연에 있는 경우가 많지만, 이번에는 팀이 소프트 로봇 그리퍼를 개발하기 위해 폴 빈을 연구했다.

연구자들에게 폴 빈과 다른 포기 식물의 가장 영감을 주는 특징은 지지대에 감싸는 데 사용되는 감각이 있는 새싹이었다. UGA 팀이 개발한 로봇은 유사한 방식으로 작동하여 1밀리미터 직경까지의 물체를 단단히 nhưng 부드럽게抓住할 수 있다.

메이블 폭은 부교수이자 연구의 주 저자이다.

“우리는 다른 디자인을 시도했지만 결과에 만족하지 못했다. 그런 다음 몇 년 전 우리 정원에서 자란 폴 빈을 기억했다”고 폭은 말했다. “이 식물은 다른 식물이나 밧줄을 매우 단단히 잡을 수 있다. 그래서 나는 포기 식물에 대해 연구를 했고 그것이 우리가 탐구할 수 있는 자연의 좋은 디자인이라고 생각했다.”

새로운 연구는 Optics Express 저널에 발표되었다.

팀에는 메이 양, 닝 리우, 컴퓨터 시스템 엔지니어링을 공부하는 리암 폴 쿠퍼, 엔지니어링 대학의 부교수 시안차오 왕이 포함되어 있다.

“우리의 로봇의 포기 동작은 단일 공기 동력만 필요로 하며, 이는 복잡한 조정을 필요로 하는 여러 공기 동력 사이의 조정을 제거함으로써 작동을 크게 단순화한다”고 폭은 계속했다. “우리가 유일한 포기 동작을 사용하기 때문에, 소프트 로봇 그리퍼는狭い 영역에서 잘 작동하며 작동 공간이 작다.”

로봇 장치

UGA 장치의 또 다른 고유한 측면은 실시간 피드백을 제공하는 임베디드 센서로, 이는 시장에 있는 다른 로봇보다 앞서 있다.

“우리는 로봇의 탄성 척추 중간에 광섬유 센서를 임베딩했으며, 이는 포기 각도, 대상의 물리적 매개변수 및 대상이 느슨해질 수 있는 외부 간섭을 감지할 수 있다”고 폭은 말했다.

소프트 로봇 그리퍼는 약 3인치 길이이고 실리콘으로 구성되어 있다. 연구자들은 그것이 농업, 의료, 연구와 같은 분야에서 적용될 수 있다고 믿는다. 구체적인 응용 분야에는 감자와 같은 정교한 식물과 같은 농산물을 포장하는 것이 포함된다. 외과 로봇 및 유리 튜브에 있는 연구 샘플을 다루는 것.

연구는 연필 및 페인트 브러시와 같은 물체를 잡을 때 소프트 로봇 그리퍼의 효과를 보여주었다.それは직선화된 페이퍼 클립의 얇은 와이어와 같은 작은 물체와 함께 작동할 수 있었다. 효과적인 것 외에도 장치는 우수한 반복성, 높은 포기 정확도 및 정교한 외부 간섭 감지를 가지고 있다.

팀은 자동 피드백 제어를 개선하는 작업을 할 것이다. 광섬유 센서의 읽기가 이를 위한 통찰력을 제공할 것이다. 또한 그들은 더 생물 의학적 장치로 적용할 수 있도록 디자인을 축소할 것이다.

“이 포기 소프트 로봇은 임베디드 광섬유 센서와 함께 더 포괄적인 소프트 로봇을 위한 빌딩 블록을 형성한다. 더 단순한 디자인과 제어가 분명히 장점이다”고 폭은 말했다.