Sen ovat kehittäneet tutkijat Massachusetts Institute of Technology -yliopistosta (Yhdysvallat) ja EPFL:stä (Sveitsi). Miksi se sopii täydellisesti teollisuuden tehtäviin, pelastustoimiin ja tiedusteluun vaikeapääsyisillä alueilla?
Sisältö
Robottikäsi, joka ”työntyy” ulos manipulaattorista, ryömii itsenäisesti ja nostaa esineitä, tuntuu kuin elokuvasta, mutta se on jo olemassa.
Yhdysvaltojen Massachusettsin teknillisen instituutin (MIT) ja Sveitsin Lausannen Sveitsin liittovaltion teknillisen instituutin (EPFL) tutkijoiden tutkimusten tärkein tulos oli rakenne, jonka avulla robottikäsi voi liikkua ilman apua ja nostaa erilaisia esineitä, jotka ovat sen tavanomaisen ulottuvuusetäisyyden ulkopuolella.
Tämä innovaatio lupaa muuttaa radikaalisti tapaa käsitellä esineitä tehtaissa, palvelualalla ja tutkimusmatkoilla.
Tämä edistys avaa ovia tehtäville, jotka aiemmin olivat mahdottomia roboteille, kuten esineiden poimiminen vaikeapääsyisistä kulmista tai useiden esineiden käsittely peräkkäin.
Tämän laitteen kehittäneiden tutkijoiden mukaan ”käsi voi poimia peräkkäin jopa kolme esinettä ja ottaa ne uudelleen käsiinsä säilyttäen samalla luotettavan otteen”. Tutkimuksen tulokset on julkaistu Nature Communications -lehdessä.
Robotit, joiden kädet uskaltavat tehdä enemmän.
Tutkijat ovat huomanneet, että useimmat robottikädet jäljittelevät ihmisen kättä, mutta niillä on puutteita: epäsymmetria rajoittaa tarttumista ja pakottaa käyttämään vain yhden puolen sormia.
Tämä rajoitus vaikeuttaa useiden esineiden samanaikaista nostamista tai liikkumista ahtaissa tiloissa, koska manipulaattori ei myöskään ole paljon apua: ulottuvuus on ”tiukasti rajoitettu manipulaattorin liikealueeseen”.
Tiimi selitti myös, että käännettävyyden puuttuminen tarkoittaa, että toisen tarttumisen yhteydessä käsi ja kyynärvarsi on suunnattava kokonaan uudelleen.
Tämä tekee kaikista yrityksistä manipuloida esineitä eri asennoissa tai suunnissa hitaita ja tehottomia.
Tavoite oli selvä: keksiä robottikäsi, joka ei ole riippuvainen ihmisen anatomiasta.
Tehtävänä oli luoda symmetrinen ja irrotettava rakenne, joka mahdollistaisi esineiden nostamisen mistä tahansa puolelta ja työskentelyn paikoissa, joihin tavallinen manipulaattori ei sovi.
Kuinka he loivat itsestään liukuvan käden
Tutkimusryhmä kehitti kaksi robottikäden mallia: yhden viidellä sormella ja toisen kuudella.
Molemmissa versioissa on 16 senttimetrin halkaisijainen kämmen ja täysin symmetrinen rakenne. Tämä mahdollistaa minkä tahansa sormiparin suorittavan samanlaisen tarttumisen riippumatta puolesta.
Käsi voi irrota käsivarren pohjasta ja liikkua pintoja pitkin etsiessään esineitä.
Tämä ominaisuus erottaa sen kaikista aiemmista innovaatioista ja mahdollistaa pääsyn kulmiin, joihin kiinteä robotti ei pääse.
Rakenne mahdollistaa sellaisten tehtävien suorittamisen kuin tavanomaisen ulottuvuusalueen ulkopuolella olevien esineiden poimiminen ja useiden esineiden samanaikainen käsittely.
Kokeiden aikana käsi otti peräkkäin jopa kolme esinettä ja onnistui kiinnittymään uudelleen kyynärvarteen pudottamatta yhtäkään niistä.
Testattiin jokapäiväisiä esineitä, kuten pahviputkia, kumipalloja, tussukynät ja metallipurkkeja. ”Käsi voi turvallisesti pitää erilaisia päivittäisessä käytössä olevia esineitä”, tutkijat vahvistivat.
Laite jäljitteli 33 erilaista ihmisen tarttumistapaa ja piti esineitä, joiden paino oli enintään 2 kiloa. Tämä monipuolisuus erottaa sen aiemmista malleista, jotka pystyivät toimimaan vain hyvin rajoitetulla muotojen ja painojen alueella.
Tutkijatiimi havaitsi, että symmetrinen rakenne auttaa voittamaan perinteisten robottikäsien ja ihmiskäden rajoitukset.
Nyt robottien on paljon helpompi käsitellä esineitä vaikeapääsyisissä tai ahtaissa paikoissa.
Rajoitukset ja seuraavat askeleet
Rakenne kohtaa edelleen haasteita: laite on testattava käytännössä käyttämällä suurempia, painavampia tai epätavallisen muotoisia esineitä.
Jotta laitteen hyödyllisyys voidaan osoittaa laboratorio-olosuhteiden ulkopuolella, se on mukautettava eri teollisuudenalojen tarpeisiin.
”Tulevissa tutkimuksissa voidaan tutkia tämän teknologian potentiaalisia sovellusalueita, kuten pääsy suljettuihin tiloihin ja tehtävien suorittaminen niissä”, tutkijat totesivat.
Tiimi olettaa, että seuraava askel on robottikäden käyttö todellisissa tehtävissä, joita perinteiset robotit eivät pysty suorittamaan.
He ovat tulleet siihen tulokseen, että irrotettava symmetrinen robottikäsi edustaa paradigman muutosta nykyaikaisessa robotiikassa.
Tämä edistys laajentaa mahdollisuuksia puuttua teollisuuteen, palvelualaan ja mineraalien etsintään sekä avaa uuden vaiheen robottien vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa.
