Мягкий робот-захват весом 130 г, способный поднимать 100 кг

31.10.2023

Используя мягкие, гибкие материалы, такие как ткань, бумага и силикон, мягкие роботизированные захваты действуют подобно руке робота для выполнения таких функций, как безопасный захват и высвобождение предметов. В отличие от обычных захватов для жестких материалов, они более гибкие и безопасные и исследуются для бытовых роботов, которые работают с хрупкими предметами, такими как яйца, или для логистических роботов, которым необходимо переносить различные типы предметов. Однако его низкая грузоподъемность затрудняет подъем тяжелых предметов, а плохая устойчивость при захвате позволяет легко потерять предмет даже при незначительном внешнем воздействии.

Доктор Сонг Кахье из исследовательского центра интеллектуальной робототехники Корейского передового института науки и технологий (KIST) вместе с профессором Ли Дэ Енгом из департамента аэрокосмической инженерии Корейского передового института науки и технологий (KAIST) совместно разработали мягкий захват с тканевой структурой который может захватывать предметы весом более 100 кг с помощью 130 граммов материала.

Результаты исследования были опубликованы 2 августа в Nature Communications.

Чтобы увеличить грузоподъемность мягкого роботизированного захвата, исследовательская группа применила новую конструкцию, вдохновленную текстилем, в отличие от традиционного метода разработки новых материалов или усиления конструкции.

Техника ткачества, на которой они сосредоточились, предполагает плотное переплетение отдельных нитей для создания прочной ткани, которая может надежно удерживать тяжелые предметы и веками использовалась в одежде, сумках и промышленном текстиле. Команда использовала тонкий ПЭТ-пластик. Захваты были сконструированы таким образом, чтобы полоски могли переплетаться и разматываться в тканую структуру.
Схема захвата со структурой переплетения. Фото: Корейский институт науки и технологии

Полученный в результате тканый захват весит 130 граммов и может захватывать предмет весом 100 килограммов. Обычные захваты такого же веса могут поднимать максимум не более 20 килограммов, а учитывая, что захват, способный поднимать такой же вес, весит 100 килограммов, команде удалось увеличить грузоподъемность по отношению к его собственному весу.

Кроме того, в мягком роботизированном захвате, разработанном исследовательской группой, используется пластик, который стоит всего несколько тысяч вон (ок. 2 доллара) за единицу материала и может использоваться в качестве универсального захвата, который может захватывать предметы различной формы и веса, что делает его весьма конкурентоспособным по цене. Кроме того, поскольку мягкий роботизированный захват может быть изготовлен простым закреплением пластиковой ленты, производственный процесс может быть завершен менее чем за 10 минут, и его легко заменить и обслуживать, поэтому эффективность процесса превосходна.

В дополнение к ПЭТ, который является основным материалом, используемым исследовательской группой, захват также может быть изготовлен из различных материалов, таких как резина и эластичные компаунды, что позволяет команде настраивать и использовать захваты, подходящие для промышленных и логистических объектов, требующих высокой эффективности захвата, или различных сред, которые должны выдерживать экстремальные условия.