Изследователи от Университета на Тексас в Остин са разработили роботизирана ръка, способна да борави с чупливи предмети като картофени чипсове или малини, без да ги смачква. Технологията, наречена Fragile Object Grasping with Tactile Sensing (FORTE), комбинира тактилно усещане с мека роботика, за да подобри работата с деликатни предмети.

„В момента роботиката започва да може да извършва големи движения в дома, но се затруднява с наистина фини и деликатни движения", каза Сики Шанг, водещ автор на статия, публикувана в IEEE Robotics and Automation Letters, и докторант в Катедрата по електротехника и компютърно инженерство „Чандра" на Инженерния факултет „Кокрел". „Роботите могат да сгъват риза, но може да се затрудняват да вдигнат внимателно очилата ви или да разопаковат плодовете от пазаруваните продукти. Вярваме, че сензорните сигнали ще дадат на роботите чувство за допир, за да боравят внимателно с тези предмети."

Роботизираните пръсти са базирани на ефекта „перка", принцип на дизайна, заимстван от перките на рибите. Пръстите са произведени с помощта на 3D печат и съдържат вътрешни въздушни канали, които функционират като тактилни сензори.

Когато пръстите се движат, за да хванат предмет, въздушните канали се изместват, което води до промени в налягането на въздуха. Малки сензори откриват тези промени в налягането и предоставят обратна връзка в реално време на робота. Тази обратна връзка позволява на системата да открие дали даден предмет се изплъзва.

Изследователите тестваха захващащите устройства върху 31 предмета, включително малини, картофени чипсове, буркани с конфитюр, билярдни топки, консервни кутии за супа и ябълки. Системата постигна 91,9% успеваемост в експерименти с хващане с еднократно изпитване. Тя също така разпозна 93% от изплъзванията с 100% точност.

„Хората взимат предмети с точното количество сила; ако е прекалено много, ще го смажете, но ако е прекалено малко, ще ви се изплъзне от ръката", каза Лилиан Чин, асистент-професор по електротехника и компютърно инженерство в UT.

Сензорите са отпечатани на 3D принтер и могат да се адаптират към различни форми. Възможността на системата да открива изплъзване позволява на робота да коригира хватката си, когато е необходимо, като избягва прекомерна сила.

Възможните приложения включват преработката на храни, където машините могат да боравят с чупливи предмети като плодове, зеленчуци и печива; здравеопазването, където роботите могат да боравят с медицински инструменти или биологични проби; и производството, където деликатни компоненти като електроника или стъклени изделия изискват внимателно боравене.

Хардуерните проекти и алгоритмите са публично достъпни, за да се даде възможност за по-нататъшни изследвания и разработки. Бъдещата работа ще се фокусира върху намаляване на чувствителността към температурни промени и подобряване на способността на системата да открива и реагира на изплъзващи се предмети.

Вижте видеото:

https://www.youtube.com/watch?v=grAuLHUeDBw