Octopus-inspireret robot kan gribe, bevæge sig, og manipulere en lang række genstande

Af alle de fede ting ved blæksprutter (og der er en masse), deres arme kan være blandt de sejeste.

To tredjedele af en blækspruttes neuroner er i dens arme, hvilket betyder, at hver arm bogstaveligt talt har sit eget sind. Blækspruttearme kan løse knuder, åbne børnesikrede flasker, og svøb om bytte af enhver form eller størrelse. De hundredvis af suckers, der dækker deres arme, kan danne stærke forseglinger selv på ru overflader under vandet.

Tænk, hvis en robot kunne gøre alt det.

Forskere ved Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) og Beihang University har udviklet en blæksprutte-inspireret blød robotarm, der kan gribe, bevæge sig, og manipulere en lang række genstande. Den er fleksibel, tilspidset design, komplet med sugekopper, giver griberen et fast greb om genstande af alle former, størrelser og teksturer – fra æg til iPhones til store træningsbolde.

"Det meste tidligere forskning på blæksprutte-inspirerede robotter fokuserede enten på at efterligne suget eller bevægelsen af ​​armen, men ikke begge, " sagde August Domel, en nylig ph.d. kandidat fra Harvard og medførsteforfatter af papiret. "Vores forskning er den første til at kvantificere de tilspidsende vinkler på armene og de kombinerede funktioner af bøjning og sugning, som gør det muligt at bruge en enkelt lille griber til en lang række genstande, der ellers ville kræve brugen af ​​flere gribere."

Forskningen er publiceret i Blød robotik .

Forskerne begyndte med at studere den tilspidsende vinkel på rigtige blækspruttearme og kvantificere, hvilket design til at bøje og gribe objekter, der ville fungere bedst for en blød robot. Næste, holdet kiggede på layoutet og strukturen af ​​suckers (ja, det er den videnskabelige term) og indarbejdet dem i designet.

"Vi efterlignede den generelle struktur og distribution af disse sugere til vores bløde aktuatorer, " sagde co-first forfatter Zhexin Xie, en ph.d. studerende ved Beihang University. "Selvom vores design er meget enklere end dets biologiske modstykke, disse vakuum-baserede biomimetiske sugere kan fastgøres til næsten enhver genstand."

Xie er medopfinderen af ​​Festo Tentacle Gripper, som er den første fuldt integrerede implementering af denne teknologi i en kommerciel prototype.

Forskere styrer armen med to ventiler, en til at påføre tryk for at bøje armen og en til et vakuum, der griber sugerne ind. Ved at ændre tryk og vakuum, armen kan fæstne sig til en genstand, vikle rundt om det, bære det, og slip den.

Forskerne testede med succes enheden på mange forskellige objekter, inklusive tynde plastikplader, kaffekrus, reagensglas, æg, og endda levende krabber. Tilspidsningen gjorde det også muligt for armen at presse sig ind i lukkede rum og hente genstande.

"Resultaterne fra vores undersøgelse giver ikke kun ny indsigt i skabelsen af ​​næste generations bløde robotaktuatorer til at gribe en bred vifte af morfologisk forskellige objekter, men bidrager også til vores forståelse af den funktionelle betydning af armtilspidsningsvinkelvariabilitet på tværs af blækspruttearter, " sagde Katia Bertoldi, William og Ami Kuan Danoff professor i anvendt mekanik ved SEAS, og co-senior forfatter af undersøgelsen.