Miękki robot wyposażony w „zmysł dotyku” stworzony z wykorzystaniem druku 3D

Rozwiązania z zakresu automatyki i robotyki są coraz popularniejszym sposobem optymalizowania cyklu pracy w przedsiębiorstwach i zakładach produkcyjnych. Wykonywanie monotonnej, często wielogodzinnej pracy coraz rzadziej jest domeną ludzi – możliwość zastąpienia ich robotami, które nigdy się nie męczą a wydajność ich pracy nie spada dla zarządzających firmą zdaje się być dogodną opcją.

Wraz z rozwojem technologii rośnie liczba dziedzin i stanowisk, gdzie robot może wykonywać zadania równie dobrze (a nawet lepiej) niż człowiek. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego wyznaczają nową ścieżkę prac nad sztuczną inteligencją w procesie „uczłowieczania” maszyn, dając robotom kolejny ludzki atrybut – substytut zmysłu dotyku. Częściowo wydrukowana przestrzennie część chwytająca manipulatora została wyposażona w system skanowania, który pozwala jej na swoiste rozpoznanie przenoszonych przedmiotów oraz przyłożenie odpowiedniej siły nacisku.

Niemal bezzwłoczne oszacowanie siły, jaką będziemy musieli wykorzystać do trzymania przedmiotu jest wypadkową bodźców dostarczanych przez różne zmysły (nie tylko dotyk, ale również wzrok) oraz wykorzystania naszych dotychczasowych doświadczeń czy wspomnień. Technika opracowana przez inżynierów z Uniwersytetu Kalifornijskiego bazując jedynie na obrazie pozwala manipulatorom na szybkie rozpoznanie detalu za pomocą systemu sensorów (pokrywających ich macki) a następnie skorygowanie niezbędnej siły z typem wykrytego przedmiotu.

W przypadku jak dotąd wykorzystywanych robotów nacisk chwytaków był stały, przystosowany do przenoszenia jednego typu przedmiotów, bez możliwości różnicowania go ze względu na rozmiar czy kształt elementu. Przez to manipulator mógł być wykorzystywany tylko do jednego typu przedmiotów (np. metalowych części produkcyjnych lub szklanych ornamentów), a każda ewentualna korekta wykorzystywanej siły wymagała manualnej zmiany przez wykwalifikowanego operatora.

W dobie Fabryk Przyszłości, gdzie ingerencja osób obsługujących maszyny ogranicza się do niezbędnego minimum, zazwyczaj w sytuacjach awaryjnych, system opracowany przez amerykańskich inżynierów otwiera szeroki wachlarz potencjalnych zastosowań dla manipulatorów. Stworzone przez nich ramię składa się z trzech elastycznych komór pneumatycznych, które poruszają się poprzez zastosowanie odpowiedniej ilości powietrza pod określonym ciśnieniem. Miękkie pokrycie konstrukcji chwytaka o kilku stopniach swobody pozwala na szeroki zakres niekonwencjonalnych ruchów m.in. wykręcanie czy zginanie pod dowolnym kątem.

Formy do produkcji elastycznych części zostały wytworzone z materiału Veroclear przy wykorzystaniu profesjonalnego urządzenia pracującego w technologii przyrostowej PolyJet –  Objet350 Connex3 od Stratasys. Naniesiona na elementy pneumatyczne sieć sensorów została nasycona nanorurkami węglowymi poprawiającymi przewodność, co ułatwia oprogramowaniu proces właściwego budowaniu obrazu podnoszonego elementu.

Zespół badawczy zamierza kontynuować prace nad projektem, wzbogacając manipulator o kolejne elementy chwytające, zwiększając tym samym dokładność i wytrzymałość konstrukcji. Według założeń, dalsze etapy prac mają dalej rozwijać zagadnienia zakrawające o sztuczną inteligencję, m.in. uczenie robota rozpoznawania elementów nie tylko poprzez określanie ich kształtu ale szereg innych, charakterystycznych cech.

Źródło: 3ders.org