Araştırmacılar Octopus-Etkili Yumuşak Robotik Kol Geliştirdiler

Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu (SEAS) ve Beihang Üniversitesi’nden araştırmacılar bir ahtapot temelinde yumuşak bir robotik kol geliştirdiler. Esnek ve koni şeklinde tasarımı sayesinde çeşitli nesneleri kavrayabilir, hareket ettirebilir ve manipüle edebilir. Robot kolu, çeşitli şekillerde, boyutlarda ve yüzeylerde nesneleri daha güçlü bir şekilde kavramasına yardımcı olan emme kuplarından oluşur.

Yeni geliştirme, doğaya dayalı robotiklerin bir başka örneğidir. Bir ahtapotun iki-thirdsındaki nöronları kollarında bulunur, bu da her bir kolun bağımsız olarak çalışmasını sağlar. Ahtapot kolları, düğümleri çözebilir, çocuk güvenliği olan şişeleri açabilir ve çeşitli şekillerde ve boyutlarda avı sarabilir. Kollardaki en etkileyici özelliklerden biri, strong seals oluşturabilen emme kuppleridir.

August Domel, Harvard’ın yakın zamanda mezun olmuş bir doktora öğrencisi ve makalenin ortak ilk yazarı.

“Önceki araştırmaların çoğu, ahtapotlardan esinlenen robotlarda ya emme ya da kol hareketini taklit etmeye odaklandı, ancak ikisini birden değil,” dedi Domel. “Araştırmamız, kollardaki koni açısını ve bükme ve emme işlevlerinin birleşimini量ifying eden ilk çalışma ve bu da, genellikle birden fazla kavramaya ihtiyaç duyulan çeşitli nesneleri kavramak için tek bir küçük kavramayı kullanmamızı sağlıyor.”

Araştırma, Soft Robotics dergisinde yayımlandı.

https://www.youtube.com/watch?v=8IXncY4L_nc&feature=emb_title

Araştırmacılar, ilk olarak gerçek ahtapot kollarının koni açısını incelediler. Sonra, bir yumuşak robotun bükme ve nesneleri kavraması için en iyi tasarımı belirlediler. Ekibin, emme kuplerinin düzenini ve yapısını inceledi ve yeni tasarıma nasıl entegre edileceğini belirledi.

Zhexin Xie, Beihang Üniversitesi’nden bir doktora öğrencisi ve ortak ilk yazar. Festo Tentacle Gripper’ın mucidi.

“Emme kuplerinin genel yapısını ve dağılımını yumuşak aktüatörlerimiz için taklit ettik,” dedi Xie. “Tasarımımız biyolojik karşılığının çok daha basit olmasına rağmen, bu vakum tabanlı biyomimetik emme kupleri几乎 her nesneye bağlanabilir.”

Yumuşak robotik kol, araştırmacılar tarafından iki valf ile kontrol ediliyor. Bir valf, kolu bükme için basınç uygulamak için kullanılırken, diğeri emme kuplerini etkinleştirmek için bir vakum oluşturur. Araştırmacılar, basıncı ve vakumu değiştirerek kolu bir nesneye bağlayabilir, sarabilir ve bırakabilir.

Cihaz, araştırmacılar tarafından çeşitli nesneler üzerinde başarıyla test edildi, bunlar arasında ince plastik levhalar, kahve fincanları, test tüpleri, yumurtalar ve canlı yengeçler bulunuyordu. Koni şeklinde tasarımı nedeniyle, yumuşak robotik kol, nesneleri almak için sınırlı alanlarda çalışabilirdi.

Katia Bertoldi, çalışmanın ortak senior yazarı ve Uygulamalı Mekanik ve SEAS’ın William ve Ami Kuan Danoff Profesörü.

“Araştırmamızın sonuçları, sadece morpholojik olarak çeşitli nesneleri kavramak için yeni nesil yumuşak robotik aktüatörlerin oluşturulmasına yeni bakış açıları sunmakla kalmaz, aynı zamanda ahtapot türleri arasında kol koni açısı değişkenliğinin işlevsel anlamını anlamamıza da katkıda bulunur,” dedi Bertoldi.