Genggaman perangkat 'ular robot' baru, mengambil objek
Engine

Genggaman perangkat ‘ular robot’ baru, mengambil objek


Alam — termasuk belalai gajah — mengilhami pembuatan robot gripper berbahan lembut baru oleh tim peneliti Teknik UNSW, yang dipimpin oleh Dr. Thanh Nho Do, Dosen Scientia dan direktur Lab Robotika Medis UNSW. Kredit: Shutterstock

Penemuan yang mirip dengan belalai gajah memiliki manfaat potensial bagi banyak industri di mana penanganan benda halus sangat penting, kata para peneliti UNSW yang mengembangkannya.

Alam telah menginspirasi para insinyur di UNSW Sydney untuk mengembangkan gripper robot berbahan lembut yang berperilaku seperti belalai gajah untuk memegang, mengambil, dan melepaskan objek tanpa merusaknya.

Para peneliti mengatakan teknologi serbaguna dapat diterapkan secara luas di sektor-sektor di mana benda-benda yang rapuh ditangani, seperti pertanian, makanan dan industri eksplorasi ilmiah dan sumber daya — bahkan untuk operasi penyelamatan manusia atau alat bantu pribadi.

Dr. Thanh Nho Do, Dosen Scientia dan direktur Lab Robotika Medis UNSW, mengatakan gripper dapat tersedia secara komersial dalam 12 hingga 16 bulan ke depan, jika timnya mendapatkan mitra industri.

Dia adalah penulis senior studi yang menampilkan penemuan, yang diterbitkan di Teknologi Material Canggih bulan ini.

Dr. Do bekerja dengan penulis utama studi dan Ph.D. kandidat Trung Thien Hoang, Phuoc Thien Phan, Mai Thanh Thai dan kolaboratornya Profesor Scientia Nigel Lovell, Kepala Sekolah Pascasarjana Teknik Biomedis.

“Penahan kain lembut baru kami tipis, rata, ringan dan dapat menggenggam serta mengambil berbagai objek — bahkan dari ruang berlubang terbatas — misalnya, pena di dalam tabung,” kata Dr. Do.

Perangkat ini juga memiliki sensor gaya real-time yang disempurnakan yang 15 kali lebih sensitif daripada desain konvensional dan mendeteksi kekuatan pegangan yang diperlukan untuk mencegah kerusakan pada objek yang dipegangnya. Ada juga mekanisme yang diaktifkan secara termal yang dapat mengubah bodi gripper dari fleksibel menjadi kaku dan sebaliknya, memungkinkannya untuk menggenggam dan menahan objek dengan berbagai bentuk dan berat — hingga 220 kali lebih berat dari massa gripper. “

Kredit: Universitas New South Wales

Robotika yang terinspirasi dari alam

Do mengatakan para peneliti menemukan inspirasi di alam saat merancang gripper kain lembut mereka.

“Hewan seperti gajah, ular sanca, atau gurita menggunakan struktur kontinum yang lembut dari tubuh mereka untuk melilitkan cengkeraman mereka di sekitar objek sambil meningkatkan kontak dan stabilitas — mudah bagi mereka untuk mengeksplorasi, menangkap, dan memanipulasi objek,” katanya.

“Hewan ini dapat melakukan ini karena kombinasi dari organ yang sangat sensitif, indra peraba, dan kekuatan ribuan otot tanpa tulang yang kaku — misalnya, belalai gajah memiliki hingga 40.000 otot. Jadi, kami ingin meniru kemampuan mencengkeram ini. —Memegang dan memanipulasi objek adalah keterampilan motorik yang penting bagi banyak robot. “

Perbaikan gripper yang sudah ada

Dr. Do mengatakan soft gripper baru dari para peneliti adalah perbaikan dari desain yang sudah ada yang memiliki kekurangan yang membatasi aplikasinya.

“Banyak gripper yang lembut didasarkan pada cakar atau struktur seperti tangan manusia dengan beberapa jari yang menekuk ke dalam, tetapi ini membuatnya tidak cocok untuk memegang benda yang berbentuk aneh, berat atau besar, atau benda yang lebih kecil atau lebih besar dari bukaan gripper,” dia kata.

“Banyak gripper lembut yang ada juga tidak memiliki umpan balik sensorik dan kemampuan kekakuan yang dapat disesuaikan, yang berarti Anda tidak dapat menggunakannya dengan objek rapuh atau di lingkungan terbatas. Teknologi kami dapat menggenggam objek yang panjang dan ramping dan mengambilnya dari ruang terbatas dan sempit, serta mengaitkan lubang pada benda untuk mengambilnya — misalnya, pegangan mug. “

Genggaman perangkat'ular robot' baru, mengambil objek

Sebuah robot gripper berbahan lembut baru sedang beraksi, dikembangkan oleh tim peneliti UNSW Sydney Engineering, yang dipimpin oleh Dr Thanh Nho Do. Kredit: Teknik UNSW

Penulis utama Trung Thien Hoang mengatakan metode fabrikasi para peneliti juga sederhana dan dapat diskalakan, yang memungkinkan gripper diproduksi dengan mudah pada berbagai ukuran dan volume — misalnya, gripper sepanjang satu meter dapat menangani objek berdiameter minimal 300 milimeter.

Selama pengujian, prototipe gripper dengan berat 8,2 gram dapat mengangkat objek 1,8 kilogram — lebih dari 220 kali massa gripper — sementara prototipe sepanjang 13 sentimeter dapat membungkus objek dengan diameter 30 mm.

Prof Nigel Lovell berkata: “Kami menggunakan proses manufaktur yang melibatkan rekayasa pakaian terkomputerisasi dan menerapkan desain baru, sensor taktil berbasis logam cair yang sangat sensitif untuk mendeteksi gaya cengkeraman yang diperlukan. Kontinum datar gripper juga memberikan kontak yang unggul dengan permukaan saat membungkus di sekitar objek, sekaligus meningkatkan gaya penahan. Terlebih lagi, siklus pemanasan dan pendinginan total untuk gripper untuk mengubah struktur dari fleksibel menjadi kaku membutuhkan waktu kurang dari setengah menit, yang merupakan salah satu yang tercepat yang dilaporkan sejauh ini. “

Mengintegrasikan lengan robotik dan indera peraba

Dr. Do telah mengajukan paten sementara untuk gripper baru, setelah berhasil menguji dan memvalidasi teknologinya sebagai perangkat yang lengkap.

Dia mengharapkan gripper akan tersedia secara komersial dalam 12 hingga 16 bulan ke depan, jika dia menemukan mitra industri.

“Kami sekarang bertujuan untuk mengoptimalkan bahan terintegrasi, mengembangkan algoritme kontrol loop tertutup, dan mengintegrasikan gripper ke ujung lengan robot untuk menggenggam dan memanipulasi objek secara otonom,” kata Dr. Do.

“Jika kami dapat mencapai langkah-langkah selanjutnya ini, tidak perlu mengangkat gripper secara manual yang akan membantu menangani benda-benda yang sangat besar dan berat. Kami juga bekerja untuk menggabungkan gripper dengan perangkat sarung tangan haptic wearable yang baru-baru ini diumumkan, yang akan memungkinkan pengguna untuk mengontrol gripper dari jarak jauh sambil merasakan seperti apa rasa suatu objek pada saat yang bersamaan. ”


Menggunakan polimer memori bentuk sebagai gripper robot


Informasi lebih lanjut:
Trung Thien Hoang dkk. Pegangan Kain Lembut dan Selubung Heliks dan Selaras yang Terinspirasi dari Bio dengan Kekakuan Variabel dan Sensor Sentuh, Teknologi Material Canggih (2020). DOI: 10.1002 / admt.202000724

Disediakan oleh Universitas New South Wales

Kutipan: Genggaman perangkat ‘robot ular’ baru, mengambil objek (2020, 9 November) diambil 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-11-robotic-snake-device.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagu togel