Vizualizați videoclipul
O pungă mică plină cu zaț de cafea le dă roboților o mână fără degete. Noul tip de prindere, descris online în săptămâna din 25 octombrie în Proceedings of the National Academy of Scienceseste capabil să apuce cu ușurință tot felul de obiecte diferite.
„Aceasta ar putea fi o tehnologie care schimbă jocul”, spune inginerul mecanic Peko Hosoi de la MIT, care nu a fost implicat în noul studiu. „Ideea este atât de simplă, dar eficientă și robustă.”
Titluri Știri științifice, în căsuța dvs. de e-mail
Titluri și rezumate ale celor mai recente articole Știri științifice, livrate în căsuța dvs. de e-mail în fiecare joi.
multumim pentru inregistrare!
A apărut o problemă la înregistrarea dvs.
Gripperul simplu este alcătuit dintr-un sac de zaț de cafea și un aspirator, deși alte cereale, cum ar fi cușcușul și nisipul funcționează, de asemenea, spune coautorul studiului Eric Brown de la Universitatea din Chicago. Pentru a ridica ceva, punga de pământ liber se topește mai întâi în jurul obiectului. Apoi, pe măsură ce un aspirator aspiră aerul din spațiile dintre boabe, prinderea se întărește, împachetându-se într-o menghină tare turnată pe conturul obiectului. Reducerea volumului de pornire al pungii cu doar o cantitate mică – mai puțin de 1 la sută din total – a fost suficientă pentru ca prinderea să se prindă, a descoperit echipa.
Această tranziție de la un comportament asemănător fluidului (cum ar fi nisipul uscat care curge dintr-o găleată) la solid (un castel de nisip tare) este un proces fizic numit „blocare”. Deoarece becul gripperului se conformează uniform oricărei forme înainte ca aspiratorul să-l blocheze, este extrem de versatil. „Scopul nostru a fost să ridicăm obiecte de unde nu știi cu ce ai de-a face din timp”, spune Brown.
Modelele de prindere bazate pe degete metalice rigide – cum ar fi clasicul joc arcade cu o gheară care ridică jucăriile – variază de la clește cu două degete la mâini asemănătoare omului cu cinci degete și articulații multiple. Dar toate aceste modele trebuie să se confrunte cu poziționarea și forțele complexe ale degetelor. „Această abordare este total diferită”, spune inginerul mecanic Mark Yim de la Universitatea Pennsylvania din Philadelphia. „Se abordează înțelegerea dintr-un unghi foarte diferit.”
În experimente, prinderea a început prin a ridica lucruri mici pe care cercetătorii le-au găsit în jurul laboratorului: un stilou, tuburi de plastic, o cană de cafea, un amortizor, un cric. Griperul ținea o cană de apă suficient de bine pentru a fi turnată și un stilou suficient de bine pentru a scrie. Într-o ispravă mai îndrăzneață, gripperul a ridicat o pereche de ulcioare pline cu apă, legate între ele cu o frânghie, înfășurându-se în jurul mânerului unuia și ridicând. Și într-unul dintre testele finale pentru mâinile robotizate, gripperul a ridicat un ou crud, o sarcină formidabilă, deoarece cleștele sau degetele de metal dur pot concentra forța în câteva locuri mici, spulberând coaja fragilă.
Abonați-vă la Știri științifice
Primiți jurnalism științific excelent, de la cea mai de încredere sursă, livrat la ușa dumneavoastră.
„Unul dintre lucrurile dificile despre ridicarea obiectelor delicate este că trebuie să știi câtă presiune să aplici: prea puțină și scapi obiectul; prea mult și îl spargi”, spune Hosoi. „Acest nou dispozitiv de prindere funcționează conformându-se exact cu forma obiectului, astfel încât să puteți manipula articolele cu o presiune foarte mică – și fără a necesita feedback de la senzori.”
O îndoială în design este că dispozitivul de prindere trebuie să aplice presiune asupra unui obiect pentru a se modela corespunzător. Dacă prinderea ar veni la un mâner de cană din lateral, nu ar fi capabil să prindă. În schimb, ar îndrepta cana de-a lungul mesei și peste margine. Brown spune că designul ar putea fi combinat cu o schelă mai tradițională bazată pe degete pentru a oferi mai mult control.
Brown și colegii săi au calculat că o prindere similară cu un diametru de un metru ar fi suficient de puternică pentru a ridica un obiect cu o tonă metrică. O versiune extinsă ar putea fi utilă în misiunile de căutare și salvare, spune Brown. „V-ați pus cu o problemă de moloz de toate dimensiunile și formele”, așa că ar fi de dorit să aveți o prindere flexibilă.
QUICKER PICKER UPPER de la Știri științifice pe Vimeo.
O prindere robotică realizată cu zaț de cafea își arată versatilitatea. (Nu ratați oul.)
Credit: John Amend