Новый робот ROSE может схватить любой предмет, не повредив его

Мягкая робототехника захвата и манипулирования остается очень активной областью исследований в области робототехники. Особенно в сфере сельского хозяйства автоматизация уборочных работ руками роботов прогрессирует и привлекает внимание как полезное средство сбора урожая без его повреждения.

Такие роботы уже разработаны, но результаты захвата деликатных культур, таких как клубника и персики, не очень хорошие. Более того, одна из причин, почему руки-роботы не получили широкого распространения, заключается в том, что роботы дороги.

Теперь исследовательская группа из Японского института передовых технологий (JAIST) предложила новаторское решение этих проблем. Вдохновленные цветущей розой, они разработали инновационный мягкий роботизированный захват под названием ROSE (сжимающий захват на основе вращения), который может захватывать любой объект, не повреждая его и его окружение.

Исследователи создали кожу из мягкого материала для робота ROSE и предложили простой механизм. Мягкая захватная часть ROSE имеет форму цилиндрической воронки или втулки и соединена с жестким круглым основанием, которое, в свою очередь, прикреплено к валу привода. Воронку необходимо разместить над подбираемым предметом, занимая приличную часть его поверхности. Затем привод совершает поворот основания, в результате чего оболочка гибкой воронки плотно обхватывает объект. Это снижает сложность управления без повреждения захваченного объекта.

Рука робота ROSE может захватывать различные предметы благодаря большой площади контакта и закрытой конструкции. Кроме того, его можно изготовить по низкой цене, сформировав вращающуюся часть с использованием небольшого количества мягкого материала и полимерного материала с помощью 3D-печати.

Кроме того, ROSE может легко поднимать самые разнообразные объекты без сложных механизмов контроля и обнаружения. Его втулка оказывает более мягкое и равномерное давление, в отличие от захватов, которые имеют пальцеобразную структуру. Благодаря этому ROSE лучше подходит для работы с хрупкими продуктами, такими как клубника и груши, а также со скользкими предметами.

При весе менее 200 граммов захват может достичь впечатляющего соотношения полезной нагрузки к весу — 6812%. Он сохранил работоспособность после 400 000 испытаний и может поднимать предметы, даже если рукав порвется.

Более того, РОЗА может быть наделена сенсорными способностями. Исследователи добились этого, разместив несколько камер поверх круглого основания и направив их на внутреннюю часть воронки, покрытую маркерами, положение которых можно было определить камерами и проанализировать с помощью алгоритмов обработки изображений. Этот многообещающий подход позволяет оценить размер и форму захваченного объекта.

ROSE может стать привлекательным вариантом для различных применений, включая уборку урожая и сортировку товаров на фабриках, фермах, профессиональных кухнях и складах.

«Захват ROSE обладает значительным потенциалом, способным революционизировать сферу применения захватов и получить широкое признание в различных областях», — заключает доцент Ван Ань Хо. «Его простая, но прочная и надежная конструкция призвана вдохновить исследователей и производителей использовать его для решения широкого спектра захватывающих задач в ближайшем будущем».