En robot med et fast, men blidt greb

Menneskelige hænder er bemærkelsesværdigt dygtige til at manipulere en række objekter. Vi kan hente et æg eller et jordbær uden at smadre det. Vi kan hamre et søm.

En egenskab, der giver os mulighed for at udføre en række opgaver, er evnen til at ændre fastheden i vores greb, og University at Buffalo ingeniører har udviklet en tofingret robothånd, der deler denne egenskab.

Robothåndens design gør det muligt at absorbere energi fra stød under kollisioner. Dette forhindrer, hvad robotten holder i, i at gå i stykker, og gør det også mere sikkert for mennesker at arbejde med og i nærheden af ​​maskinerne.

Sådanne gribere ville være et værdifuldt aktiv for menneske-robot partnerskab i samlebånd i bilindustrien, elektronisk emballage og andre industrier, siger Ehsan Esfahani, Ph.d., lektor i mekanik og rumfartsteknik på UB School of Engineering and Applied Sciences.

"Vores robotgriber efterligner den menneskelige hånds evne til at justere stivheden i grebet. Disse griber er designet til kollaborative robotter, der arbejder sammen med mennesker, "Siger Esfahani." De kommer til at være hjælpere, så de skal være sikre, og gripere med variabel stivhed hjælper med at nå det mål. "

En ny undersøgelse offentliggjort online den 10. september i IEEE -transaktioner på industriel elektronik fremhæver enhedens sikre design, herunder gennem eksperimenter, der viser, hvordan griberens stødabsorberende træk holder en spaghettipind i stykker under en kollision.

Magneter giver denne robot et blødt touch

Esfahani forklarer, at magneter er hemmeligheden bag den robotgribers alsidighed.

I stedet for at have to fingre, der er fastgjort på plads, hver af griberens fingre har en magnetisk base, der sidder mellem to neodymmagneter, der afviser, eller skubbe imod, fingeren.

Luftgabet mellem magneterne virker som en fjeder, skaber et lille give, når hånden opfanger et objekt eller støder sammen med en ekstern kraft. Grebets stivhed kan også justeres ved at øge eller reducere mellemrummet mellem magneter.

I det nye papir, Esfahani og Amirhossein Memar, en tidligere UB Ph.D. kandidat i mekanik og rumfartsteknik, rapportere om disse sikkerhedsfunktioner.

I et sæt tests, ingeniørerne placerede en kort stav spaghetti på langs mellem fingrene på den robotiske hånd. Da griberen styrtede ind i en fast genstand, enheden registrerede den eksterne kraft, der blev anvendt, hvilket fik magneterne til at justere deres position, midlertidigt reducere stivheden i grebet og tillade griberen at absorbere noget af energien fra kollisionen.

Slutresultatet? Spaghetti -pinden blev i ét stykke.

Næste trin i udviklingen

Esfahani bemærker, at griberen, hans team udvikler, kan fastgøres til kommercielt tilgængelige robotarme, der allerede er i brug på mange faciliteter. Dette kan sænke omkostningerne ved at tilpasse teknologien til virksomheder, der er interesseret i at forbedre sikkerheden og kapaciteterne på eksisterende maskiner.

Esfahani lancerer et opstartsfirma til kommercialisering af griberen, licenseringsteknologi fra UB.

Hans team har modtaget $ 55, 000 fra Buffalo Fund:Accelerator - finansieret af Innovation Hub, som administreres af UB og understøttes af Empire State Development - for at videreudvikle den robotiske hånd. Ud over at forfine griberens nuværende design, holdet kan også undersøge fremskridt såsom tilføjelse af en tredje finger.

Forskere, der har været involveret i at designe og teste griberen, omfatter ph.d. studerende Sri Sadhan Jujjavarapu og Memar, medforfatter på det nye spaghetti stick-studie, der har modtaget sin ph.d. fra UB og er nu postdoktoral forsker ved Facebook Reality Labs.