Kratkim stiskom znate da li je avokado, breskva ili paradajz zreo. To radi i mekana robotska ruka, na primer, tokom automatizovane žetve. Međutim, do sada su takvom hvataljku bili potrebni senzori u ‘prstima’ da bi se utvrdilo da li je plod dovoljno zreo.
Shibo Zou i Bas Overvelde iz AMOLF Soft Robotic Matter Group razvili su eksternu metodu za merenje interakcije mekih robota sa njihovom okolinom koja ne zahteva ugrađene senzore. Štaviše, tehnika se lako može primeniti na niz postojećih mekih robota. Istraživanje je objavljeno u časopisu Nature Communications.
„Kako možemo omogućiti mekim robotima da nešto osete bez potrebe za ugrađenim senzorima? Sada to možemo da uradimo spoljnim merenjem pritiska“, rekao je Bas Overvelde. Zajedno sa istraživačem Šibo Zouom iz njegove grupe i istraživačima sa Tehnološkog univerziteta u Ajndhovenu, razvio je sistem za eksterno merenje kako mekani robotski prsti reaguju na interakcije sa okolinom.
Istraživači to rade merenjem vazdušnog pritiska potrebnog za pomeranje prstiju robota. To je zato što prsti stežu nešto tako što su naduvani kao balon. Ako naiđu na nešto tokom procesa hvatanja, potrebno je više sile da ih raznesete, baš kao što vam je potrebno više truda da raznesete balon ako ga stisnete u isto vreme. Potrebna količina dodatne sile je nešto što se može izmeriti spolja, što znači da senzori više nisu potrebni u prstima robota.
Zou objašnjava: „Efektivno, koristimo jedan balon, naš sistem merenja, da raznesemo drugi balon, prste robota na naduvavanje, dok oni nešto hvataju. U isto vreme, merimo koliki je pritisak za to potreban. Ovo nam govori nešto o površinu ili predmet koji meki robot hvata. Sistem koristi ove informacije da odredi šta treba da uradi sledeće.“
Jedan od mekih hvataljki koje su prilagodili istraživači može da čupa paradajz. Robot hvata paradajz sa četiri mekana prsta, a zatim ga čupa rotirajući ih. Merenjem pritiska tokom procesa hvatanja, robot zna da li pravilno drži paradajz. Robotska ruka takođe može sortirati paradajz. U slučaju prezrelog paradajza, sistem meri manji pritisak nego kod zrelog paradajza i kao rezultat toga ostavlja prezreli paradajz na stranu.
Sve ove odluke i radnje određuje regulator pritiska koji su istraživači razvili. Zahvaljujući ovom spoljnom uređaju, prstima više nisu potrebni senzori.
Overvelde kaže: „Senzori su tvrdi i to nije idealno za mekane prste robota. Štaviše, za svaku primenu morate da razvijete nove senzore koji takođe moraju biti pogodni za upotrebu u hrani ili medicinskim aplikacijama, na primer. Razvili smo utikač -and-plai (retrofit) sistem i pokazao da se može koristiti na širokom spektru mekih robota bez potrebe za mnogim podešavanjima.“
Branje paradajza je samo jedna primena. Na primer, u saradnji sa istraživačima, uključujući Aimee Sakes sa Tehnološkog univerziteta Delft, tim je takođe pokazao da se novi sistem može koristiti za spoljašnju kontrolu minijaturne gumene čašice koja se koristi u minimalno invazivnoj medicinskoj proceduri, kao što je endoskopija.
„Shodno tome, ova vakuumska čaša sada može da meri kakvu vrstu tkiva hvata, što dovodi do manjeg oštećenja tkiva“, kaže Sakes.
Drugi mekani roboti na koje je primenjen merni sistem mogu da odrede dimenzije, oblik ili hrapavost objekta.
Overvelde zaključuje: „Snaga sistema je u tome što se lako može primeniti na širok spektar mekih robota. Sada želimo da razvijemo druge vrste merenja pored krutosti ili veličine, kao što je težina.“
