Video di ricerca mostra la mano robotica che frantuma una lattina di alluminio come un umano

I robot umanoidi più amati nella cultura pop condividono un tipo di personalità comune che è un mix di utile e amichevole. Cucinano, puliscono, fanno il bucato e procedono verso il cinque, come il vero homi robotico che sono. E grazie a un gruppo di ricercatori, questo tipo di macchine potrebbe non essere limitato alla fantascienza a lungo.

Incontra la mano robotizzata ADEPT, che è l'abbreviazione di Guidato in modo adattivo tramite trasmissioni passive elastomeriche. È stampato in 3D, può prendere una palla, schiacciare una lattina e lanciare uno shaka.

Kevin O'Brien, professore associato alla Cornell University e autore principale della ricerca pubblicata mercoledì sulla rivista Scienza Robotica, racconta Inverso il design semplicistico potrebbe migliorare le capacità dei robot che già esistono nei prossimi anni.

"Inizialmente abbiamo progettato it per l'uso in protesi, ma le possibilità sono infinite", dice O'Brien. "La tecnologia potrebbe essere utile in qualsiasi sistema robotizzato congiunto di robot con gambe come Spot Mini di Boston Dynamics, per migliorare la forza e la sensibilità delle mani di Pepper.

"È possibile che tu possa vedere i robot con la nostra tecnologia entro uno o due anni".

Mentre le sue capacità di potenziarti non hanno eguali, sono i materiali che compongono e alimentano ADEPT a sentirsi davvero rivoluzionario. Tutti i suoi componenti sono costituiti da elastomero, un polimero gommoso che si sente e agisce come la pelle umana una volta allungato e teso.

Sei piccoli motori elettrici sono alloggiati all'interno del palmo, controllando il modo in cui si estende e arriccia le dita, avvolgendo e srotolando stringhe molto simili ai tendini umani. O'Brien e i suoi colleghi hanno soprannominato questa tecnica di presa del robot trasmissioni passive elastomeriche o EPT in breve.

Questo è completato da sensori che consentono ad ADEPT di rilevare la vicinanza di un oggetto e la sua precisione. Questa combinazione consente alla mano di aprirsi agilmente quando ha bisogno di una presa rapida o di esercitare più forza quando ha bisogno di schiacciare una lattina di alluminio. Questi tipi di riflessi arrivano naturalmente agli umani, ma insegnare ad ADEPT a capire velocemente qualcosa ha richiesto mesi.

"La parte più eccitante della ricerca è stata la prima volta che la mano ha usato i suoi riflessi per prendere una palla", ha detto O'Brien. "Abbiamo trascorso un'ora quel giorno a catturare oggetti diversi; la semplice dimostrazione è stata una validazione positiva per i molti mesi di duro lavoro e ingegneria difficile ".

Questa è un'ulteriore iterazione di un lungo lignaggio di mani e braccia robotizzate. Molti dei predecessori di ADEPT sono rigidi e sembrano più artigli delle mani. Le mani morbide del robot hanno dimostrato di essere molto più flessibili, ma farle reagire e muoversi come un umano è qualcosa che O'Brien e i suoi partner hanno aperto la strada.

Grazie a loro, potremmo fare in modo che Spot Mini giochi con noi o ottenere che Pepper ci faccia un raffreddore.

Astratto

Un nuovo sistema meccanico ha permesso agli scienziati di sviluppare mani protesiche abbastanza forti da schiacciare una lattina e abbastanza reattive da catturare una palla. La tecnologia compatta ed economica è un allontanamento dai motori costosi e ingombranti che controllano la maggior parte delle dita protesiche esistenti oggi. La forza di presa, la rapidità di presa e la diversità dei movimenti persino delle più avanzate mani protesiche sono pallide rispetto a quelle di una mano umana. Gli studi degli utenti hanno dimostrato che il 90% dei pazienti con protesi considera la propria mano troppo lenta e il 79% la considera troppo pesante. Pertanto, progettare progetti più semplici per mani robotiche senza sacrificare precisione, forza e velocità adeguate rimane una sfida. Kevin O'Brien e colleghi hanno affrontato questo problema creando un sistema di carrucole cilindriche costituito da cinghie avvolte attorno a ingranaggi a ruota (spesso utilizzati nella meccanica dei veicoli a motore). I cilindri risultanti, soppressi trasmissioni passive elastomeriche (o EPT), potevano affinare la forza di presa e la velocità di contatto con un oggetto a richiesta regolando la tensione in un filo avvolto attorno alle ruote che controllano il movimento dei cilindri. Gli ingegneri hanno utilizzato gli EPT per costruire una mano protesica interamente stampata in 3-D, che ha dimostrato un aumento quasi triplicato della forza di presa mantenendo comunque velocità di chiusura delle dita veloci (in secondi) rispetto alle bobine rigide. Con un peso pari a quello di una mano umana, la protesi era in grado di contenere oggetti pesanti come una chiave inglese. I ricercatori ritengono che le EPT possano essere applicate ad altri dispositivi, come i tendini robotici, le esosuzioni morbide e i robot mobili bioispirati.