Дослідники розробили м’яку роботизовану руку, натхненну восьминогом

Дослідники в Гарвардській школі інженерії та прикладних наук імені Джона А. Паулсона (SEAS) та університеті Бейхан розробили м’яку роботизовану руку на основі восьминога. Вона може схоплювати, рухатися та маніпулювати різними об’єктами завдяки своїй гнучкій та звужуваній конструкції. Роботизована рука складається з присосок, які допомагають їй краще схоплювати об’єкти різних форм, розмірів та текстур.

Ця нова розробка є ще одним прикладом робототехніки, заснованої на природі. У восьминога дві третини нейронів розташовані в його руках, що робить кожну руку незалежною. Руки восьминога можуть розпутувати вузли, відкривати пляшки з дитячими запобіжниками та обгортати навколо здобичі різних форм та розмірів. Одним з найбільш вражаючих аспектів рук є присоски, які можуть утворювати міцні герметики на нерівних поверхнях під водою.

Огаст Домел – недавній випускник аспірантури Гарварду та співавтор статті.

“Більшість попередніх досліджень щодо роботизованих рук, натхнених восьминогом, зосереджувалися або на імітуванні присосок, або руху руки, але не обидвах”, – сказав Домел. “Наше дослідження є першим, яке кількісно оцінює кут звуження рук та поєднані функції згинання та присосок, що дозволяє використовувати одну маленьку хватку для широкого діапазону об’єктів, які інакше потребували б використання декількох хваток.”

Дослідження було опубліковано в Soft Robotics.

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

Першим кроком, зробленим дослідниками, було вивчення кута звуження справжніх рук восьминога. Потім вони визначили, яку конструкцію було б найкраще використовувати для м’якої роботизованої руки, щоб згинати та хватати об’єкти. Команда вивчила макет та структуру присосок і знайшла спосіб включити їх у нову конструкцію.

Чжексін Сє – співавтор та аспірант університету Бейхан. Він є співавтором Festo Tentacle Gripper, першої повністю інтегрованої реалізації такого типу в комерційному прототипі.

“Ми імітують загальну структуру та розподіл цих присосок для наших м’яких актуаторів”, – сказав Сє. “Хоча наша конструкція значно простіша за її біологічний аналог, ці вакуумні біоміметичні присоски можуть прикріплюватися майже до будь-якого об’єкта.”

М’яку роботизовану руку контролюють дослідники за допомогою двох клапанів. Один клапан використовується для застосування тиску для згинання руки, а інший – для вакууму, який увімкнути присоски. Дослідники можуть змінювати тиск та вакуум, щоб рука прикріпилася до об’єкта, обгорнула його та відпустила.

Пристрій був успішно протестований дослідниками на різних об’єктах, включаючи тонкі пластикові листи, чашки для кави, пробірки, яйця та живих крабів. Завдяки звужуваній конструкції м’яка роботизована рука могла працювати в обмежених просторах, щоб витягувати об’єкти.

Катя Бертольді – співавтор статті та професор прикладної механіки та SEAS.

“Результати нашого дослідження не тільки дають нові знання щодо створення наступного покоління м’яких роботизованих актуаторів для захоплення широкого діапазону морфологічно різноманітних об’єктів, але також сприяють нашому розумінню функціонального значення варіативності кута звуження рук у різних видів восьминогів”, – сказала Бертольді.