Onderzoekers van de University of Texas at Austin ontwikkelden FORTE (Fragile Object Grasping with Tactile Sensing), een robothand die zeer breekbare voorwerpen kan oppakken zonder ze te beschadigen. Een nieuw artikel over het werk verscheen in IEEE Robotics and Automation Letters; de hoofdauteur is Siqi Shang van de Cockrell School of Engineering. FORTE koppelt zachte robotica aan tactiele sensoren om voorwerpen voorzichtiger te manipuleren dan traditioneel visueel-gestuurde grijpsystemen.
De vingers volgen een fin-ray-geïnspireerd ontwerp en worden gemaakt met geavanceerde 3D-printtechnieken. Ze bevatten interne, lege luchtkanalen die als tactiele sensoren werken: wanneer de vingers sluiten verschuiven die kanalen en verandert de luchtdruk. Kant-en-klare druksensoren detecteren die veranderingen en leveren realtime feedback over krachten en bewegingen. Daardoor kan het systeem slip detecteren en snel reageren om verlies van grip te voorkomen.
Het team testte de grijpers op 31 voorwerpen, waaronder frambozen, aardappelchips, jampotten, biljartballen, soepblikken en appels. In single-trial experimenten behaalde het systeem een succespercentage van 91.9% en herkende het 93% van de glijmomenten met 100% precisie. De onderzoekers zeggen dat FORTE beter presteerde dan traditionele grijpers die alleen op visuele informatie leunen. Ze publiceerden de hardwareontwerpen en algoritmen openbaar en noemen als volgende stappen het verminderen van temperatuursgevoeligheid van de sensoren en het verbeteren van het vermogen om wegglijdende voorwerpen op te vangen.
- Voedselverwerking: minder verspilling bij fruit en gebak
- Gezondheidszorg: hanteren van medische instrumenten en fragiele monsters
- Productie: omgaan met delicate onderdelen zoals elektronica en glaswerk
Financiering kwam onder meer van het Texas Robotics Industrial Affiliate Program, de National Science Foundation, het Office of Naval Research, het DARPA TIAMAT-programma en het Institute of Information & Communications Technology Planning & Evaluation in Zuid-Korea.
Moeilijke woorden
- tactiele sensor — apparaat dat aanraking en druk registreerttactiele sensoren
- luchtdruk — druk van de lucht in een ruimte
- grijpsysteem — mechanisme om iets vast te houdengrijpsystemen
- 3D-printtechniek — materiaal laag voor laag vormen met printer3D-printtechnieken
- precisie — hoe nauwkeurig een handeling of meting is
- temperatuursgevoeligheid — gevoeligheid voor veranderingen in temperatuur
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en nadelen ziet u van het gebruik van zachte robotica in de voedselverwerking? Geef twee voorbeelden.
- Hoe zou het openbaar maken van hardwareontwerpen en algoritmen de ontwikkeling van dit soort grijpers kunnen beïnvloeden?
- Welke praktische problemen moeten volgens u nog opgelost worden voordat zo'n robothand in ziekenhuizen of fabrieken gebruikt wordt?
Gerelateerde artikelen
Algoritmen verklaren omzetting van propaan naar propeen
Onderzoekers van de University of Rochester ontwikkelden algoritmen die laten zien welke atomaire kenmerken bepalen hoe propaan verandert in propeen. De inzichten helpen om katalysatoren te begrijpen en kunnen producenten helpen efficiënter te werken.
Nigeria start met grootschalige productie van snelle testkits
Codix Bio, een door de WHO gelicentieerde fabriek in Nigeria, is deze maand begonnen met de productie van 147 miljoen snelle testkits voor hiv, malaria en tuberculose. Ongeveer 70 procent van de waarde komt lokaal vandaan; belangrijke onderdelen worden nog geïmporteerd.
Veiliger wonen vraagt sterke constructies en betere regels
Nieuw onderzoek van onderzoekers aan de University of Notre Dame zegt dat veiligere woningen zowel sterkere bouw als slimere regelgeving nodig hebben. De studie bespreekt problemen in uitvoering en noemt concrete bouwkenmerken die vaak ontbreken.
Werelds kleinste programmeerbare autonome robots
Onderzoekers maakten microscopische, volledig programmeerbare autonome robots die hun omgeving waarnemen en via licht werken. Ze zijn zeer klein, goedkoop en hebben sensoren; de ontwikkeling staat beschreven in Science Robotics en PNAS.