Robotické prsty s jemným dotykem

New bionics let us run, climb and dance | Hugh Herr (Smět 2019).

Anonim

Už jste někdy třel balón ve vlasech, aby se držel na zdi? Tato elektrostatická přilnavost, nazývaná elektrozivaze, může navždy měnit robotiku.

Vědci EPFL vynalezli nový měkký chapač, který používá elektrozihlu: flexibilní elektrodové chlopně, které se chovají jako duo s palcem indexem. Může zachytit křehké předměty libovolného tvaru a tuhosti, jako vejce, vodní balón nebo papír.

Tento lehký uchopovač může brzy zpracovávat potraviny pro potravinářský průmysl, zachycovat nečistoty ve vesmíru nebo zabudované do protetických rukou. Výzkum, který byl financován společností NCCR Robotics, je uveden v Pokročilých materiálech.

"Je to poprvé, kdy byla elektrorozboření a měkká robotika spojena dohromady, aby se uchopily předměty, " říká Jun Shintake, doktorka z EPFL a první autor publikace.

Když je napětí zapnuto, elektrody se ohýbají směrem k předmětu, který má být zvednut, napodobující funkci svalů. Hrot elektrod působí jako konce prstů, které se jemně přizpůsobují tvaru předmětu a zachycují se elektrostatickými silami stejným způsobem, jakým se balón drží na stěně. Tyto elektrody mohou mít 80krát svou vlastní váhu a žádné předchozí znalosti o tvaru předmětu nejsou nutné.

Pro srovnání jsou jiné měkké uchopovače buď pneumaticky řízené, nebo selhávají při zvedání křehkých předmětů, aniž by předem informovali o úchopu o tvaru předmětu. Rovněž nebyly schopné zvládnout ploché nebo deformovatelné předměty.

"Novinkou našeho měkkého chapadla je ideální kombinace dvou technologií: umělé svalstvo a elektrohezura, " říká dr. Spol. Supervizor Dario Floreano z EPFL. "Naše jedinečné uspořádání elektrod a silikonových membrán nám dovoluje řídit ohýbání klapek a elektrostatické rukojeti, " dodává PhD co-supervizor Herbert Shea z EPFL.

Jak to napodobuje funkci svalů a zachytává předměty

Klapky elektrody se skládají z 5 vrstev: předem protáhlou elastomerovou vrstvu vloženou mezi dvě vrstvy elektrod a dvě vnější vrstvy silikonu různé tloušťky. Když je napětí vypnuté, rozdíl v tloušťce vnějších vrstev způsobuje, že se klapky zvlňují směrem ven. Když je napětí zapnuté, přitažlivost mezi dvěma vrstvami elektrod narovnává membrány. Toto narovnání membrán ze zvlněné polohy napodobuje flexi svalů.

Na špičkách chlopní jsou elektrody každé vrstvy navrženy pro optimální elektrostatické uchopení. Tyto interdigitované elektrody, které vypadají jako dva vzájemně spojené hřebeny, vytvářejí elektrostatické pole, které způsobuje elektrohybriditu.

menu
menu