Мягкие пальцы робота, которые могут осторожно сжать без датчиков

Мягкая робототехника без встроенного датчика на Gripper.Кредит: Амольф

Shibo Zou и BAS, перевернутые из группы Soft Robotic Matter Amolf, разработали внешний метод для измерения взаимодействия мягких роботов с их средой, которая не требует встроенных датчиков.Кроме того, техника может быть легко применена к ряду существующих мягких роботов.Исследование было опубликовано в Nature Communications.

«Как мы можем позволить мягким роботам почувствовать что-то без необходимости встроенных датчиков? Теперь мы можем сделать это, измеряя давление»,-сказал Бэс Заверлен.Вместе с исследователем Шибо Зоу из своей группы и исследователей из Технологического университета Эйндховен он разработал систему для внешней измерения, как мягкие пальцы робота реагируют на взаимодействие с окружающей средой.

Исследователи делают это, измеряя давление воздуха, необходимое для перемещения пальцев робота.Это потому, что пальцы что -то захватывают, будучи взорванными, как воздушный шар.Если они сталкиваются с чем -то во время процесса захвата, требуется больше силы, чтобы взорвать их, точно так же, как у вас больше усилий, чтобы взорвать воздушный шар, если вы сжимаете его одновременно.Количество требуемой дополнительной силы - это то, что может быть измерено снаружи, что означает, что датчики больше не требуются в пальцах робота.

Зоу объясняет: «Эффективно, мы используем один воздушный шар, нашу систему измерения, чтобы взорвать другой воздушный шар, надувные пальцы роботов, в то время как они что -то сжимают. В то же время мы измеряем, сколько это требует давления. Это говорит нам о чем -то оПоверхность или объект, который мягкий робот захватывает. Система использует эту информацию, чтобы определить, что она должна делать дальше ».

Один из мягких захватов, адаптированных исследователями, может сбрасывать помидоры.Робот захватывает помидор с четырьмя мягкими пальцами, а затем срывает его, вращая их.Измеряя давление во время процесса захвата, робот знает, правильно ли он удерживает помидор.Рука робота также может сортировать помидоры.В случае чрезмерного помидора система измеряет меньшее давление, чем на спелый помидор, и, как следствие, откладывает излишний помидор.

Все эти решения и действия определяются регулятором давления, который разработали исследователи.Благодаря этому внешнему устройству пальцам больше не требуется датчики.

Сверженное говорит: «Датчики твердые, и это не идеально для мягких пальцев робота. Более того, для каждого приложения вам необходимо разработать новые датчики, которые также должны быть подходящими для использования в пищевых или медицинских приложениях. Например. Мы разработали плагин-и система Play (модернизация) и продемонстрировала, что ее можно использовать на широком диапазоне мягких роботов без необходимости многих корректировок ».

Выбор помидоров - это всего лишь одно приложение.Например, в сотрудничестве с исследователями, включая Аймей из Университета Делфта, команда также продемонстрировала, что новая система может использоваться для внешнего контроля миниатюрной всасывающей чашки, используемой в минимально инвазивной медицинской процедуре, такой как эндоскопия.

«Следовательно, эта всасывающая чашка теперь может измерять, какую ткань она сжимает, что приводит к меньшему повреждению ткани», - говорит сакс.

Другие мягкие роботы, к которым была применена система измерения, могут определить размеры, форму или шероховатость объекта.

Завертров заключает: «Сила системы заключается в том, что ее можно легко применить к широкому диапазону мягких роботов. Теперь мы хотим разработать другие типы измерений в дополнение к жесткости или размеру, таким как вес».

Больше информации: Шибо Зу и др., Стратегия модернизации для мягких жидкостей, природная связь (2024).Doi: 10.1038/s41467-023-44517-z