Le nostre ultime soluzioni robotiche morbide a problemi difficili

Di Madeleine Clarke 30 maggio 2023 4 minuti di lettura

Hai mai desiderato abbracciare un robot? Sembra poco attraente... ma ci stiamo lavorando. La robotica morbida è robot che contengono parti morbide o flessibili. È un campo di ricerca di frontiera in rapida espansione. All’interno di questo spazio, stiamo progettando robot in grado di interagire in modo sicuro e intuitivo con le persone e l’ambiente.

La robotica morbida ha una vasta gamma di applicazioni industriali. Ad esempio, in agricoltura può essere necessario un tocco delicato per raccogliere la frutta senza ammaccarla. In medicina, le parti robotiche morbide offrono l’adattabilità, la robustezza e la sicurezza necessarie per interagire con il corpo umano.

Anche se in teoria tutto ciò è entusiasmante, in realtà la robotica morbida è ancora in gran parte confinata ai laboratori. Stiamo cercando di cambiare la situazione e di portare queste tecnologie emergenti sul campo per aiutarci a risolvere le nostre sfide più grandi.

Di recente, abbiamo presentato quattro documenti all’avanguardia alla sesta conferenza internazionale IEEE-RAS sulla robotica morbida (RoboSoft).

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Potresti conoscere i cereali come alimento base di una dieta sana, ma sono anche un ingrediente chiave in molte parti robotiche morbide. L'inceppamento granulare è una tecnica per creare pinze robotiche morbide.

L'inceppamento granulare funziona imballando i chicchi (ad esempio il caffè) in una membrana (ad esempio un palloncino) e collegando una linea di vuoto. Sotto la pressione atmosferica, i grani si muoveranno e si deformeranno attorno a un oggetto come un fluido. Quando l'aria viene aspirata, le particelle si incastrano e formano una forte presa sull'oggetto.

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Ma non tutti i cereali sono uguali. In Robosoft, i nostri ricercatori hanno pubblicato pubblicamente il più grande set di dati mai realizzato sui tipi di cereali da utilizzare nel granular jamming.

Il dottor David Howard è il responsabile del portfolio AI4Design, oltre a guidare il Soft Robotics Cluster nel Robotics and Autonomous Systems Group presso Data61 di CSIRO. Ha affermato che i dati forniranno una base di riferimento per gli sviluppatori di robotica morbida, consentendo loro di adattare la loro grana al compito da svolgere.

"Abbiamo scoperto che i grani piuttosto morbidi e gommosi sono i migliori per la presa. Tuttavia, supponiamo che tu abbia un robot sul campo che probabilmente verrà sballottato un po' qua e là. Devi proteggere i componenti elettronici utilizzando una pelle. Abbiamo trovato grandi , i grani duri hanno ottenuto risultati migliori in termini di assorbimento degli urti", ha affermato David.

Ma non è solo la dimensione e la forma del grano, è quello che ne fai. I nostri ricercatori hanno anche recentemente scoperto che le vibrazioni delle onde sonore possono essere utilizzate per migliorare le prestazioni di disturbo granulare.

“È possibile ottimizzare il comportamento di questo tipo di pinze utilizzando le vibrazioni, ottenendo prese più forti. Inoltre, questo miglioramento delle prestazioni è conveniente; tutto ciò di cui hai bisogno è un singolo adattatore stampato in 3D e un amplificatore da 20 dollari”, ha aggiunto David.

Queste nuove scoperte consentono agli sviluppatori di ottimizzare le soluzioni robotiche morbide, portandoci un passo avanti verso la loro implementazione sul campo.

Questa innovazione offre una dolce soluzione a un problema difficile. Sebbene i jammer granulari consentano ai robot di raccogliere oggetti di varie forme in modo sicuro, fanno affidamento sul fatto che l'oggetto poggi su una superficie piana.

Il Jamming Donut funziona combinando un anello esterno che si gonfia, con un jammer granulare interno per afferrare oggetti sospesi in aria.

Questa tecnologia è un design innovativo che supera gli altri sistemi di pinze grazie alla sua combinazione unica di componenti. Ciò limita la possibilità che i robot abbiano l'equivalente delle dita di burro.

Ancora una volta, ha il potenziale per un’ampia gamma di applicazioni del mondo reale, tra cui la raccolta di prodotti morbidi e duri e l’apertura delle maniglie delle porte, un compito che altri sistemi di presa faticano a svolgere bene.

Prima che un robot con componenti morbidi entri nel mondo reale, è necessario progettarlo e costruirlo. Il nostro portafoglio AI4Design sta sviluppando nuovi metodi di progettazione di sistemi robotici complessi e integrati con l'aiuto dell'intelligenza artificiale. Stanno applicando le stesse tecniche per creare apparecchiature industriali di prossima generazione a supporto delle nostre missioni.