Mühendisler Kırılabilir Nesneleri Tutamak için İnsan Biçiminde Eli Tasarladılar

Michigan State Üniversitesi’nden bir mühendisler ekibi, geleneksel olarak kullanılanlardan çok daha ince işleri gerçekleştirebilen bir insan benzeri el tasarladı ve geliştirdi. Yeni robotik el, kırılabilir, hafif ve düzensiz şekilli nesneleri tutabilir.

Endüstriyel Ortamda Robotlar

Endüstriyel ortam, gelişmelerin en çok etkilediği alanlardan biridir, çünkü teknoloji genellikle nesnelerin tekrar tekrar tutulması ve kontrolü için kullanılır.

Bir robotun insan elinin bulunduğu alana end effector veya tutucu denir ve bu, yeni araştırmanın odaklandığı alandı, Soft Robotics’te yayımlandı ve “Esnek Hibrit Pnömatik Aktüatörler ile Büyük Tutma Kuvvetine Sahip Esnek İnsan Biçiminde Eller” başlığını taşır.

Çalışmanın baş yazarı ve MSU’deki Soft Makineler ve Elektronik Laboratuvarı’nın müdürü Changyong Cao, Ambalaj, Makine Mühendisliği ve Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği alanında yardımcı doçent.

“Yeni insan benzeri el tasarımı, bir esnek-sert esnek tutucudur. Geleneksel saf esnek ellere göre daha büyük bir tutma kuvveti üretebilir ve aynı zamanda ağır yükler için kullanılan diğerlerininkinden daha stabil bir şekilde操ülabilir,” dedi Cao.

Esnek El Tutucular

Esnek el tutucular, genellikle bir nesne kırılabilir, hafif ve düzensiz şekilli olduğunda kullanılır. Ancak, keskin yüzeyler, dengesiz yükler için kötü tutma stabilitesi ve ağır yükler için daha zayıf bir tutma kuvveti gibi birçok dezavantaja sahiptirler.

Cao ve ekibi, yeni insan benzeri eli tasarırken, meyve toplama ve duyarlı tıbbi bakım gibi insan-çevre etkileşimlerine baktı. Çoğu tutma sisteminin, kırılabilir nesnelerle güçlü bir etkileşim gerektiren görevlerde etkili olmadığını belirlediler.

Ekibin belirttiğine göre, prototip, çeşitli görevleri gerçekleştirebilen hızlı, hafif ve duyarlı bir tutucu gösterdi.

Esnek insan benzeri elin farklı parmakları, esnek hibrit pnömatik bir aktüatörden yapılmıştır ve bükülmesi basınçlı hava ile kontrol edilir. Bu, her bir parmağın bağımsız olarak kontrol edilmesini sağlar.

“Endüstriyel uygulamalar için geleneksel rigid tutucular, genellikle büyük kuvvetler, yüksek doğruluk ve tekrarlanabilirlik sağlayan basit ancak güvenilir rigid yapılarla yapılır,” dedi Cao. “Önerilen esnek insan benzeri el, kompleks şekilli ve kırılabilir nesneleri tutarken aynı zamanda ağır yükleri kaldırmak için güçlü bir kavrama kuvveti uygulayabilme konusunda mükemmel bir adaptasyon ve uyumluluk gösterdi.”

FHPA

FHPA, sert ve esnek bileşenlerden oluşur.

“Esnek tutucuların deformasyon, adaptasyon ve uyumluluğunun avantajlarını korurken, aynı zamanda aktüatörün rijitliğinden kaynaklanan büyük çıkış kuvvetini sağlar,” dedi Cao.

Cao’ya göre, yeni geliştirilen insan benzeri el, meyve toplama, otomatik ambalajlama, tıbbi bakım ve cerrahi robotik gibi görevlerde kullanılabilir.

Ekibin şimdi, Cao’nun önceki geliştirmeleriyle, “akıllı” tutucularla birleştirmeyi planladığı çalışması, tutma materyaline basılı sensörler entegre etmek ve hibrit tutucuyu “esnek kollu” modellerle birleştirmek olacaktır, bu da robotlar arasında insan hareketlerinin daha doğru bir temsilini sağlayacaktır.