Studiuesit zhvillojnë krahun robotik të butë të frymëzuar nga oktapodi

Studiues në Shkollën e Inxhinierisë dhe Shkencave të Aplikuara të Harvardit John A. Paulson (SEAS) dhe Universitetin Beihang kanë zhvilluar një krah të butë robotik të bazuar në një oktapod. Ai mund të kapë, të lëvizë dhe të manipulojë një sërë objektesh të ndryshme me dizajnin e tij fleksibël dhe të ngushtuar. Krahu i robotit përbëhet nga gota thithëse që e ndihmojnë atë të ketë një kapje më të fortë kur kap objekte të formave, madhësive dhe teksteve të ndryshme. 

Zhvillimi i ri është një shembull tjetër i robotikës që bazohet në natyrë. Në një oktapod, dy të tretat e neuroneve janë të vendosura në krahët e tij, në thelb duke e bërë secilin të pavarur. Krahët e një oktapodi janë të afta të zgjidhin nyjet, të hapin shishe për fëmijët dhe të mbështjellin gjahun e formave dhe madhësive të ndryshme. Një nga aspektet më mbresëlënëse të krahëve janë thithësit, të cilët mund të formojnë vula të forta në sipërfaqe të përafërt nën ujë. 

August Domel është një Ph.D. i diplomuar në Harvard dhe bashkëautori i parë i punimit. 

"Shumica e kërkimeve të mëparshme mbi robotët e frymëzuar nga oktapodi u fokusuan ose në imitimin e thithjes ose lëvizjes së krahut, por jo të dyja," tha Domel. "Kërkimi ynë është i pari që përcakton sasinë e këndeve të ngushta të krahëve dhe funksionet e kombinuara të përkuljes dhe thithjes, gjë që lejon që një kapëse e vogël të përdoret për një gamë të gjerë objektesh që përndryshe do të kërkonin përdorimin e kapëseve të shumëfishta."

Hulumtimi u botua në Robotikë e butë. 

Hapi i parë i ndërmarrë nga studiuesit ishte studimi i këndit të ngushtuar të krahëve të vërtetë të oktapodit. Më pas ata kuptuan se cili dizajn do të ishte më i miri për një robot të butë për të përkulur dhe për të kapur objekte. Ekipi studioi paraqitjen dhe strukturën e thithësve dhe gjeti një mënyrë për t'i përfshirë ato në dizajnin e ri. 

Zhexin Xie është bashkë-autor i parë dhe një Ph.D. student në Universitetin Beihang. Ai është bashkë-shpikësi i Festo Tentacle Gripper. Është implementimi i parë plotësisht i integruar i këtij lloji në një prototip komercial.

"Ne imituam strukturën e përgjithshme dhe shpërndarjen e këtyre thithësve për aktivizuesit tanë të butë," tha Xie. "Megjithëse dizajni ynë është shumë më i thjeshtë se sa homologu i tij biologjik, këto thithëse biomimetike të bazuara në vakum mund të ngjiten në pothuajse çdo objekt."

Krahu i butë robotik kontrollohet nga studiuesit me dy valvola. Njëra valvul përdoret për të ushtruar presion për përkuljen e krahut, dhe tjetra është për një vakum që përfshin thithësit. Studiuesit mund të ndryshojnë presionin dhe vakumin në mënyrë që të lidhin krahun me një objekt, ta mbështjellin atë dhe ta lëshojnë atë. 

Pajisja u testua me sukses nga studiuesit në objekte të ndryshme, duke përfshirë fletë të holla plastike, filxhanë kafeje, epruveta, vezë dhe gaforre të gjalla. Për shkak të dizajnit konik, krahu i butë robotik ishte në gjendje të operonte brenda hapësirave të kufizuara në mënyrë që të merrte objekte.

Katia Bertoldi është bashkëautore e studimit dhe Profesor William dhe Ami Kuan Danoff i Mekanikës së Aplikuar dhe SEAS. 

“Rezultatet nga studimi ynë jo vetëm që ofrojnë njohuri të reja në krijimin e aktivizuesve të butë robotikë të gjeneratës së ardhshme për të kapur një gamë të gjerë objektesh morfologjikisht të ndryshme, por gjithashtu kontribuojnë në kuptimin tonë të rëndësisë funksionale të ndryshueshmërisë së këndit të ngushtë të krahut në speciet e oktapodit. ”, tha Bertoldi.