Манипуляция хрупкими предметами может оказаться сложной задачей для большинства роботов. Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук Джона А. Полсона (SEAS) применили подход «strength-in-numbers» (сила в числе), разработав захват, который скручивает тонкие трубки вокруг хрупкого объекта.
Команда SEAS отмечает, что многие роботизированные захваты, используемые или находящиеся в лаборатории, сочетают алгоритмы машинного обучения, сложные системы управления с обратной связью и многочисленные датчики, чтобы захватить предметы странной формы или хрупкие объекты. В поисках более простого способа исследователи обратились к природе. Их разработка захватывает предметы подобно щупальцам медузы.
Хотя каждая щупальца в отдельности недостаточно прочна, чтобы удержать добычу, медуза использует их все, чтобы схватить и удержать добычу. Аналогичная история и с захватом SEAS, в котором используется несколько полых трубок длиной в 30 см, одна сторона которых имеет более толстый слой резины, чем другая, поэтому, когда трубку подается жидкость, она «скручивается, как косичка или как выпрямленные волосы в дождливый день».
Каждая отдельная трубка аккуратно прикасается к хрупкому объекту, чтобы не повредить его, но совместные усилия нескольких трубок, закручивающихся вокруг объектов, даже странной формы, и друг друга дают захвату достаточную силу для их подъема и удержания.
Исследователи утверждают, что это достигается без использования набора современных датчиков, обратной связи или предварительного планирования. Запутавшийся объект впоследствии можно отпустить, удалив жидкость из полых трубок, чтобы снять давление.
Команда SEAS протестировала захват с рядом объектов, включая комнатные растения и игрушки, и видит потенциальное применение в операциях по подбору и перемещению товаров в распределительных центрах, захвате нежных тканей в медицине, а также в работе с мягкими фруктами и овощами на ферме.
«В этом исследовании мы хотели заново представить себе, как мы взаимодействуем с предметами, — говорит первый автор статьи Кейтлин Беккер. — Используя преимущества естественного соответствия мягкой робототехники и усилив ее податливой структурой, мы разработали захват, который превосходит сумму своих частей, и стратегию захвата, которая может адаптироваться к ряду сложных объектов с минимальным планированием и восприятием».
Статья об этой разработке была опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник robogeek
