Araştırmacılar Yumuşak Robotik Kol için Ahtapotlardan Esinlendiler

Harvard John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu (SEAS) ve Beihang Üniversitesi’ndeki araştırmacılar bir ahtapottan esinlenen bir yumuşak robotik kol geliştirdiler. Esnek ve koni şeklinde tasarımı sayesinde çeşitli nesneleri kavrayabilir, hareket ettirebilir ve maniplüle edebilir. Robot kolu, çeşitli şekil, boyut ve dokulardaki nesneleri daha güçlü bir şekilde kavramasına yardımcı olan emme kademeleri içerir.

Yeni gelişme, doğadan esinlenen robotların başka bir örneğidir. Bir ahtapotun iki-thirdsındaki nöronlar kollarında bulunur, temelde her birini bağımsız yapar. Ahtapotun kolları, düğümleri çözebilir, çocuk güvenlikli şişeleri açabilir ve çeşitli şekil ve boyutlardaki avları sarabilir. Kollardaki en etkileyici yönlerden biri, su altı yüzeylerinde güçlü contalar oluşturabilen emme kademeleridir.

August Domel, Harvard’ın yeni doktora mezunu ve makalenin ortak ilk yazarıdır.

“Önceki araştırmaların çoğu, ahtapot 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 ilk kez ölçtü, bu da otherwise birden fazla kavrama gerektirecek çeşitli nesneler için tek bir küçük kavrama kullanmayı mümkün kılar.”

Araştırma, Yumuşak Robotik 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 nesneleri bükme ve kavraması için en iyi tasarımı belirlediler. Takım, emme kademelerinin düzenini ve yapısını inceledi ve bunları yeni tasarıma dahil etmeyi başardı.

Zhexin Xie, ortak ilk yazar ve Beihang Üniversitesi’nde doktora öğrencisidir. Festo Tentacle Gripper’in ortak mucididir ve bu, ticari bir prototip中的 ilk tam entegre uygulamasıdır.

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

Yumuşak robotik kol, araştırmacılar tarafından iki valf ile kontrol edilir. Bir valf, kolu bükme basıncı için kullanılır, diğeri ise emme kademelerini çalıştıran bir vakum için kullanılır. 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 vardı. Koni şeklinin sayesinde, yumuşak robotik kol sınırlı alanlarda çalışarak nesneleri alabilirdi.

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

“Çalışmamızın sonuçları, sadece çeşitli morfolojik olarak farklı nesneleri kavrayan gelecek nesil yumuşak robotik aktüatörlerin oluşturulmasına ilişkin yeni bilgiler sağlamıyor, aynı zamanda ahtapot türleri arasında kol koni açısı değişkenliğinin işlevsel anlamını da katkıda bulunuyor,” dedi Bertoldi.