Robot, który potrafi delikatnie chwytać kruche przedmioty mackami, został skonstruowany przez amerykańskich naukowców. Jego włókna oplatają się dookoła obiektów z precyzją i bez wywierania dużego nacisku. Właśnie dlatego może on znaleźć zastosowanie w dyscyplinach naukowych, w których liczy się delikatność.
Roboty-chwytaki przydają się w wielu dziedzinach - od obróbki przemysłowej po ekstrakcję delikatnych próbek środowiskowych czy archeologicznych znalezisk. Najczęściej wyposażone są w szereg czujników i algorytmów, które w połączeniu z umiejętnościami operatora pozwalają bezpiecznie chwycić obiekty.
Z uwagi na charakter urządzeń podnoszenie kruchych lub nieregularnych przedmiotów bez ich uszkadzania może stanowić problem dla klasycznych, twardych chwytaków. Na łamach czasopisma "Proceedings of the National Academy of Sciences" ukazało się właśnie kreatywne rozwiązanie tej kwestii.
Macki niczym loki
W swoich badaniach naukowcy z Uniwersytetu Harvarda czerpali inspirację z natury. Zaprojektowany przez nich robot został wyposażony w zbiór cienkich i delikatnych włókien, przypominający parzydełka drapieżnej meduzy lub macki ośmiornicy.
Możliwości adaptacyjne chwytaka wynikają z jego zdolności do zaplątania się w obiekt, który próbuje chwycić. Włókna wykonane są z pustych, gumowych rurek. Jedna strona rurki jest nieco grubsza, więc kiedy macka jest pod ciśnieniem, zwija się niczym włos poddany działaniu wilgoci. Gumowe włókna plączą się ze sobą i z podnoszonym obiektem, wywierając minimalny nacisk na przedmiot - same macki są słabe i delikatne, ale ich sieć sprawia, że chwyt jest pewny.
- Chcieliśmy na nowo wyobrazić sobie, jak wchodzimy w interakcję z obiektami - wyjaśnia Kaitlyn Becker, główna autorka badania. - Zaprojektowaliśmy strategię chwytania, która może dostosować się do złożonych obiektów bez konieczności planowania każdego ruchu chwytaka.
Medycyna, rolnictwo, transport
Skuteczność mackowatego robota została potwierdzona w badaniach - urządzenie delikatnie, ale pewnie podnosiło rośliny, nie uszkadzając ich delikatnych liści. Jego właściwości mogłyby zostać wykorzystane w dystrybucji produktów rolnych, na przykład do przenoszenia miękkich owoców i warzyw lub w magazynach do transportu szklanych obiektów. Jego zmniejszona wersja może posłużyć do precyzyjnego chwytania delikatnych tkanek i organów w medycynie.
- To nowe podejście (...) uzupełnia istniejące rozwiązania - dodaje Robert Wood, współautor badania. - Tradycyjne chwytaki wymagają skomplikowanych strategii kontroli. Zamiast nich proponujemy (...) włókna, które mogą działać przy bardzo prostej kontroli. To podejście rozszerza zakres tego, co można podnieść za pomocą zrobotyzowanych chwytaków - tłumaczy.
Źródło: Harvard Microrobotics Lab, Harvard SEAS
Źródło zdjęcia głównego: Harvard Microrobotics Lab/Harvard SEAS