Wissenschaftler haben einen Roboterarm mit pneumatischen Tentakeln anstelle von Fingern entwickelt, dessen Hauptvorteil darin besteht, dass keine speziellen Sensoren oder Programmierungen erforderlich sind, um zerbrechliche Objekte sanft anzuheben.
Ingenieure modellieren oft Roboter nach dem Vorbild des Menschen, und sogar Roboterarme in einer Autofabrik haben eine gewisse Ähnlichkeit mit einem menschlichen Gegenstück. Der Hauptunterschied liegt normalerweise in der Bürste. Solche Roboterarme sind mit allem ausgestattet, was für diesen Linienabschnitt notwendig ist, wie zum Beispiel einem Manipulator oder großen Zangen. Sie leisten hervorragende Arbeit beim Anheben von Kisten oder Autotüren. Aber es ist schwierig für sie, weiche Gegenstände oder Gegenstände mit unregelmäßiger Form, wie Pflanzen oder etwas Glasiges und Zerbrechliches, aufzunehmen. Diese Aufgaben erfordern eine spezielle Programmierung, präzises Manövrieren und separate Sensoren für menschliche Hände.
Ingenieure der Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) entwickelten die „Stummschaltung“ Roboter eine Hand, die mit solchen Gegenständen leicht umgeht. Zur Lösung des Problems ließen sich die Forscher von … Quallen inspirieren.
Anstelle von Fingern oder Krallen kann ein Tentakelroboter Objekte aufnehmen, indem er sie mit langen pneumatischen Gummischläuchen, sogenannten Filamenten, greift. Die Filamente hängen frei an einem Gelenk, das wie ein Handgelenk hervorsteht. Ein Bediener oder ein einfacher Computeralgorithmus steuert das Gerät über dem Objekt. Die Filamente verkürzen sich, verflechten sich sanft und heben das Ziel an, ähnlich wie eine Qualle ihre Beute fängt. Wenn die Rohre aufgedreht werden, wird das Objekt abgesenkt und freigegeben.
Eine solche Hand erfordert viele Tentakel, um zu funktionieren, erklärte SEAS-Professor für Angewandte Mathematik L. Mahadevan. Einige von ihnen sind zu schwach, manche heben sogar schwere Gegenstände. Wichtig ist, dass die Hand keine spezielle Programmierung oder Sensoren erfordert. „Durch die Verschränkung kann jedes Filament lokal mit dem Zielobjekt übereinstimmen, was zu einer robusten, aber weichen topologischen Erfassung führt, die relativ unabhängig von den Details der Art des Kontakts ist“, sagte Mahadevan.
Die Forscher sehen mehrere praktische Anwendungen für das Gerät in verschiedenen Bereichen, von der Landwirtschaft oder Medizin bis hin zu Arbeiten in Lagern (zum Beispiel in Kisten mit Glaswaren).
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