Это простое в изготовлении устройство для замятия губок может помочь жестким роботам бережно обращаться с деликатными предметами, имитируя тонкое прикосновение или переменную жесткость человека.

Роботы могут скакать, подскакивать и делать сальто, но они слишком жесткие, чтобы легко удерживать яйцо. Устройства переменной жесткости являются потенциальными решениями для обеспечения контактной податливости жестких роботов с целью уменьшения повреждений или для повышения грузоподъемности мягких роботов.

Это исследование, опубликованное на Международной конференции IEEE по робототехнике и автоматизации (ICRA) 2023, показывает, что с помощью силиконовой губки можно добиться переменной жесткости.

Ведущий автор Тяньци Юэ из факультета инженерной математики Бристольского университета объяснил: "Жесткость, также известная как мягкость, важна в сценариях контакта.

"Роботизированные руки слишком жесткие, поэтому они не могут так мягко, как человек, хватать деликатные предметы, например яйцо.

"Что отличает людей от роботизированных рук, так это то, что у нас есть мягкие ткани, окружающие жесткие кости, которые действуют как естественный смягчающий механизм.

"В этой статье нам удалось разработать мягкое устройство с переменной жесткостью, которое будет устанавливаться на конце роботизированной руки для обеспечения безопасного контакта робота с объектом".

Силиконовая губка - дешевый и простой в изготовлении материал. Это пористый эластомер, такой же, как губка для чистки, используемая в повседневных задачах.

При сжатии губка становится жестче, поэтому ее можно превратить в устройство с переменной жесткостью.

Это устройство может быть использовано в промышленных роботах в таких сценариях, как захват желе, яиц и других хрупких веществ. Он также может быть использован в сервисных роботах, чтобы сделать взаимодействие человека и робота более безопасным.

Г-н Юэ добавил: "Нам удалось использовать губку для создания дешевого и гибкого, но эффективного устройства, которое может помочь роботам достичь мягкого контакта с объектами. Большой потенциал заключается в его низкой стоимости и легком весе.

"Мы считаем, что это устройство переменной жесткости на основе силиконовой губки обеспечит новое решение в промышленности и здравоохранении, например, требования к регулируемой жесткости при роботизированной полировке и ультразвуковой визуализации".

Теперь команда рассмотрит вопрос о том, как добиться переменной жесткости устройства в нескольких направлениях, включая вращение.