U EPFL-ovoj laboratoriji CREATE, pod vođstvom Džozi Hjuz, napravljen je iskorak u oblasti meke robotike. Crpeći inspiraciju iz svestranog pokreta slonovskih surla i pipaka hobotnice, tim je predstavio podrezani helikoid — novu robotsku strukturu koja obećava veću usklađenost i kontrolu u robotskim dizajnima.
Uz mešavinu oštrog biološkog posmatranja i računarskog modeliranja, istraživači su sada otkrili meku robotsku ruku sposobnu da obavlja složene zadatke, osiguravajući sigurnije interakcije čoveka i robota. Nalazi, koji opisuju i strukturu i metodologiju, su saradnja sa Odeljenjem za kognitivnu robotiku na TU Delft i objavljeni su u npj Robotika.
Profesor Hughes je izjavio: „Kroz pronalazak nove arhitektonske strukture, obrubljenog helikoida, dizajnirali smo robotsku ruku koja se ističe u kontroli, opsegu pokreta i sigurnosti. Kada se nova arhitektura kombinuje sa distribuiranim aktiviranjem—gde je više pokretača postavljeni u strukturu ili uređaj – ova ruka robota ima širok raspon pokreta, visoku preciznost i inherentno je bezbedna za ljudsku interakciju.“
Dok su tradicionalni roboti kruti, što ih često čini neprikladnim za delikatne zadatke ili bliske ljudske interakcije, CREATE-ova meka robotska ruka je dizajnirana za sigurniju interakciju sa ljudima i prilagodljivost širem spektru zadataka. Uz neviđenu kombinaciju fleksibilnosti i preciznosti, mekana i usaglašena priroda ruke smanjuje potencijalne rizike tokom interakcije čoveka i robota. Ovo otvara vrata za njegovu primenu u zdravstvenoj zaštiti, nezi starih i još mnogo toga. Zasluge: Ecole Politechnikue Federale de Lausanne
Za razliku od svojih čvrstih kolega, mekana robotska ruka se može prilagoditi različitim oblicima i površinama, što je čini idealnim alatom za složene zadatke poput branja voća ili rukovanja lomljivim predmetima. U industriji, to bi moglo postati rešenje za delikatne montažne linije, koje rade zajedno sa ljudima, povećavajući njihove kapacitete umesto da ih zamenjuju. Poljoprivredna industrija bi takođe mogla da ima koristi od svog nežnog dodira u rukovanju usevima, prateći radnike da smanje opterećenje tokom intenzivnih perioda žetve.
Suština istraživanja leži u novoj arhitekturi robotske ruke. Istraživači su kreativno modifikovali spiralu nalik na oprugu, koju nazivaju „helikoid“, obrezujući njene delove da bi joj dali različite funkcionalnosti. Ovaj naizgled jednostavan čin omogućio im je da precizno kontrolišu koliko fleksibilna ili kruta spirala postaje u različitim pravcima.
Podešavanjem njegovog oblika, oni mogu učiniti unutrašnji deo otpornim na gnječenje, a spoljašnji deo dovoljno fleksibilnim da se lako savija. Sa ovim posebnim dizajnom, kreirali su mekog robota koji može da se kreće i ponaša na načine koji su ranije bili neviđeni, pokazujući vrstu spretnosti i mekog dodira koji se nalaze u prirodi, poput slonove surle ili pipaka hobotnice.
„Posmatranjem ovih životinja i razvojem nove arhitektonske strukture, cilj nam je da oponašamo ovaj raspon kretanja i kontrole koji se nalaze u prirodi“, primetio je Hjuz. Da bi to uradio, tim je koristio napredno kompjutersko modeliranje kako bi zapažanja pretvorili u opipljive rezultate. Koristeći ove modele, oni su iterativno testirali svoje inovativne spiralne dizajne – u konačni obrubljen helikoidni oblik.
Ćinghua Guan i Frančesko Stela, koji su predvodili stvaranje robota, dali su uvid u proces dizajna i optimizacije. „Mi uvodimo specifičnu površinu u računarski model, zatim sečemo i prilagođavamo. Računske metode nas vode, pomažući u proceni optimalne geometrijske strukture za maksimalan radni prostor i usklađenost.“
Rezultat? Robotska kreacija, crtež iz prirode, ali prefinjen preciznom ljudskom genijalnošću i kompjuterskim modeliranjem. „Na kraju, naši kompjuterski modeli su bili tačni do tačke u kojoj smo morali da napravimo samo jednu verziju ruke.
Napredak u EPFL-ovoj CREATE laboratoriji simbolizuje ključni pomak u polju robotike. Tradicionalne robotske aplikacije, u kojima dominira rigidna mehanika, mogle bi da vide pomak ka ovom mekšem, čoveku prijateljskom paru. Patent je podnet za ovaj prvi komercijalni meki manipulator, a pokrenut je zajednički start-up EPFL i TU Delft pod imenom Helik Robotics.
Kako je Hjuz prikladno rezimirao, „Spajanje oštrih zapažanja iz prirode sa preciznim računarskim modeliranjem otkrilo je potencijal meke robotike za buduće komercijalne primene. Kako napredujemo, naš cilj je da robote približimo ljudima, ne samo u blizini, već i u razumevanju i saradnja. Nadamo se da ova meka robotska ruka predstavlja primer budućnosti u kojoj mašine pomažu, dopunjuju i razumeju ljudske potrebe dublje nego ikada ranije.“
