Дослідники з Техаського університету в Остіні розробили роботизовану руку, здатну оброблювати крихкі предмети, такі як картопляні чіпси або малина, не подрібнюючи їх. Технологія під назвою Fragile Object Grasping with Tactile Sensing (FORTE) поєднує тактильне сприйняття з м’якою робототехнікою для покращення обробки делікатних предметів.

Про це повідомляє Freshplaza з посиланням на news.utexas.edu

“Зараз робототехніка починає виконувати великі рухи по дому, але має труднощі з дійсно тонкими та делікатними рухами”, — сказав провідний автор статті, опублікованої в IEEE Robotics and Automation Letters, докторант кафедри електротехніки та комп’ютерної інженерії родини Чандра Інженерної школи Кокрелла, Сікі Шан, – “Роботи можуть складати сорочку, але їм може бути важко обережно підняти ваші окуляри або розпакувати фрукти з ваших продуктів. Ми вважаємо, що сигнали сприйняття дадуть роботам відчуття дотику, щоб вони могли обережно поводитися з цими предметами”.

Роботизовані пальці базуються на ефекті плавникового променя. Цей принцип конструкції, запозичено з риб’ячих плавників. Пальці були виготовлені за допомогою 3D-друку. Вони містять внутрішні повітряні канали, які функціонують як тактильні датчики.

Коли пальці рухаються, щоб схопити об’єкт, повітряні канали зміщуються. Це призводить до змін тиску повітря. Невеликі датчики виявляють ці зміни тиску та надають роботу зворотний зв’язок у режимі реального часу. Цей зворотний зв’язок дозволяє системі виявляти, чи ковзає об’єкт.

Дослідники протестували захвати на 31 предметі, включаючи малину, картопляні чіпси, банки з-під варення, більярдні кулі, банки з-під супу та яблука. Система досягла 91,9% успішності в експериментах із захоплення в одному випробуванні. Вона також розпізнала 93% ковзань зі 100% точністю.

“Люди піднімають предмети з потрібною силою; занадто багато, і ви їх розчавите, але занадто мало, і вони вислизнуть з вашої руки”, — сказала доцент кафедри електротехніки та комп’ютерної інженерії в Техаському університеті, Ліліан Чін.

Датчики надруковані на 3D-принтері та можуть бути адаптовані до різних форм. Можливість системи виявляти ковзання дозволяє роботу регулювати хватку за потреби, уникаючи надмірного зусилля.

Потенційні застосування включають харчову промисловість, де машини можуть обробляти крихкі предмети, такі як фрукти, овочі та хлібобулочні вироби; охорону здоров’я, де роботи можуть керувати медичними інструментами або біологічними зразками; та виробництво, де делікатні компоненти, такі як електроніка або скляний посуд потребують обережного поводження.

Конструкції апаратного забезпечення та алгоритми були оприлюднені для подальших досліджень та розробок. Надалі робота буде зосереджена на зменшенні чутливості до змін температури та покращенні здатності системи виявляти ковзаючі предмети та реагувати на них.

До складу команди проєкту входять Юке Чжу, доцент кафедри комп’ютерних наук, та докторант Мінґьо Со. Дослідження отримало підтримку від Техаської партнерської програми промислової робототехніки, Національного наукового фонду, Управління морських досліджень, програми DARPA TIAMAT та Південнокорейського інституту планування та оцінки інформаційних та комунікаційних технологій.

Для отримання додаткової інформації:

Mike Rosen
The University of Texas
Email: mike.rosen@utexas.edu