Когда дело доходит до рук роботов, есть те, которые могут крепко захватывать сложные предметы, и те, которые могут легко захватывать хрупкие предметы. Однако экспериментальная новая farmHand, вдохновленная гекконами, способна делать и то, и другое.
Созданное для работы с широким кругом объектов, устройство было разработано инженерами в Стэнфордском университете.
У него четыре шарнирных пальца, которые могут смыкаться вокруг предметов за счет натяжения внутренних сухожилий. Эластомерная подушечка каждого сегмента пальца смоделирована по образцу подушечек лап геккона, что позволяет ей надежно захватить поверхность хрупкого предмета - например, сочного помидора с вашего огорода - без особых усилий.
Лапы геккона могут прилипать к поверхностям благодаря миллионам микроскопических волосовидных выступов, называемых щетинками. Они временно связываются с поверхностями на молекулярном уровне благодаря так называемым силам Ван-дер-Ваальса. Когда эти ящерицы вытягивают ноги вперед, связь разрывается.
Вместо щетинок, подушечки пальцев farmHand включают аналогичные микроскопические "клапаны". Подобно щетинкам, эти "клапаны" не только молекулярно связываются с поверхностями, но и не оставляют следов липкого вещества после разрыва этой связи.
Представление манипулятора. (Слева направо) farmHand демонстрирует нежный, чрезмерно растянутый захват сырого яйца, захват тыквы с значительными усилиями и манипуляции с малым углом охвата объекта, намного большего, чем сам ухват. Фото: Biomimetics and Dextrous Manipulation Lab
Чтобы подушечки, напоминающие подушечки гекконов, соответствовали изогнутым поверхностям, они также включают складную ребристую структуру, которая изгибается даже при небольшом усилии. Такой механизм гарантирует, что при соприкосновении подушечек с неплоской поверхностью по всей площади контакта распределяется равное количество силы - это минимизирует как вероятность повреждения предмета, так и снижает вероятность того, что он выскользнет из ухвата роботизированной руки.
В ходе проведенных на данный момент испытаний, farmHand безопасно захватывает хрупкие предметы, такие как виноград и сырые яйца, но также надежно захватывает и поднимает более тяжелые и прочные предметы, такие как баскетбольный мяч и угловая шлифовальная машина. Планируется теперь добавить систему обратной связи по усилию.
Устройство FarmHand описано в статье, недавно опубликованной в журнале Science Robotics. Вы можете увидеть его в действии на следующем видео.
От схватывания к манипуляциям с помощью адгезивов, вдохновившись гекконами.
Источник: Stanford University
