Робот-щупальце для збирання делікатних речей. Наукове дослідження

Роботизовані захвати корисні в багатьох сферах – від промислової обробки до вилучення делікатних екологічних зразків або археологічних знахідок. Найчастіше вони оснащені рядом датчиків і алгоритмів, які в поєднанні з навичками оператора дозволяють безпечно захоплювати предмети.

Через особливості пристроїв підйом крихких або нестандартних предметів без їх пошкодження може бути проблемою для класичних жорстких захватів. Творче вирішення цього питання щойно опубліковано на сторінках “Праць Національної академії наук”.

У своїх дослідженнях вчені з Гарвардського університету черпали натхнення в природі. Розроблений ними робот був оснащений набором тонких і делікатних волокон, схожих на щупальця медузи-хижака або восьминога.

Пристосованість захоплення пояснюється його здатністю заплутуватися в об’єкті, який він намагається схопити. Волокна виготовлені з порожнистих гумових трубок. Одна сторона трубки трохи товща, тому, коли щупальце тисне, воно згортається, як вологе волосся. Гумові волокна заплутуються між собою та з піднятим об’єктом, чинячи на об’єкт мінімальний тиск – самі щупальця слабкі та ніжні, але їх перетинки забезпечують надійний зчеп.

«Ми хотіли по-новому уявити, як ми взаємодіємо з об’єктами», — пояснює Кейтлін Беккер, провідний автор дослідження. -Ми розробили стратегію захоплення, яка може адаптуватися до складних об’єктів без планування кожного руху захоплення.

Ефективність робота-щупальця була підтверджена дослідженнями – пристрій м’яко, але впевнено піднімав рослини, не пошкоджуючи їх ніжне листя. Його властивості можна використовувати при розподілі сільськогосподарської продукції, наприклад, для перевезення м’яких фруктів і овочів, або на складах для транспортування скляних предметів. Його меншу версію можна використовувати для точного захоплення делікатних тканин і органів у медицині.

– Цей новий підхід (…) доповнює існуючі рішення, – додає Роберт Вуд, співавтор дослідження. – Традиційні захвати вимагають складних стратегій контролю. Замість цього ми пропонуємо (…) волокна, які можуть працювати з дуже простими елементами керування. Цей підхід розширює сферу того, що можна підняти за допомогою роботизованих захватів, пояснює він.