Ρομποτική λαβή που μοιάζει με πλοκάμι μπορεί να πιάνει εύθραυστα αντικείμενα

Εμπνευσμένοι από τη φύση, αμερικανοί ερευνητές σχεδίασαν έναν νέο τύπο εύκαμπτης ρομποτικής λαβής που χρησιμοποιεί μια συλλογή λεπτών πλοκαμιών για να αιχμαλωτίζει αντικείμενα, όπως οι μέδουσες τυλίγουν το ζαλισμένο θήραμα.

Οι περισσότερες από τις σημερινές ρομποτικές λαβές βασίζονται σε ενσωματωμένους αισθητήρες, σύνθετους βρόχους ανάδρασης ή προηγμένους αλγόριθμους μηχανικής μάθησης και σε συνδυασμό με την ικανότητα του χειριστή, μπορούν να πιάνουν και να ανυψώνουν εύθραυστα ή ακανόνιστου σχήματος αντικείμενα. 

Τώρα, ερευνητές από το Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) δείχνουν έναν ευκολότερο τρόπο. Εμπνευσμένοι από τη φύση, σχεδίασαν έναν νέο τύπο μαλακής, ρομποτικής λαβής που χρησιμοποιεί μια συλλογή λεπτών πλοκαμιών για να αιχμαλωτίζει αντικείμενα, παρόμοια με τον τρόπο που  οι μέδουσες τυλίγουν το ζαλισμένο θήραμα. Μεμονωμένα τα πλοκάμια ή νημάτια είναι αδύναμα, αλλά όλα μαζί μπορούν να τυλιχτούν, να συγκρατήσουν και να ανυψώσουν με ασφάλεια βαριά και περίεργα αντικείμενα. 

Η ρομποτική λαβή φουσκώνει για να τυλιχτεί γύρω από αντικείμενα χωρίς να απαιτείται έλεγχος αίσθησης, προγραμματισμός ή ανάδραση. Τα νημάτια μήκους περίπου 30 εκατοστών είναι κοίλοι σωλήνες από καουτσούκ, με τη μία πλευρά του σωλήνα να έχει πιο παχύ καουτσούκ από την άλλη. Όταν ο σωλήνας βρίσκεται σε λειτουργία κατσαρώνει και ισιώνει όπως κάνουν τα μαλλιά με την υγρασία.

Τα πλοκάμια δένουν και μπλέκονται μεταξύ τους και κάθε εμπλοκή αυξάνει τη δύναμη της λαβής. Ενώ η συλλογική λαβή είναι ισχυρή, κάθε μεμονωμένη επαφή είναι αδύναμη και δεν βλάπτει ακόμη και το πιο εύθραυστο αντικείμενο. Για να απελευθερωθεί το αντικείμενο, τα νήματα απλώς αποσυμπιέζονται.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις και πειράματα για να δοκιμάσουν την αποτελεσματικότητα της λαβής σε μια ποικιλία αντικειμένων, συμπεριλαμβανομένων διαφόρων φυτών εσωτερικού χώρου και παιχνιδιών. Η λαβή μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πραγματικές εφαρμογές για να πιάσει μαλακά φρούτα και λαχανικά για γεωργική παραγωγή και διανομή, ευαίσθητους ιστούς σε ιατρικά περιβάλλοντα, ακόμη και αντικείμενα ακανόνιστου σχήματος σε αποθήκες, όπως γυάλινα σκεύη.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτή η νέα προσέγγιση στη ρομποτική σύλληψη με εξαιρετικά συμβατά και μορφολογικά πολύπλοκα νήματα που μπορούν να λειτουργήσουν με πολύ απλό έλεγχο, συμπληρώνει τις υπάρχουσες λύσεις αντικαθιστώντας απλές, παραδοσιακές λαβίδες που απαιτούν πολύπλοκες στρατηγικές ελέγχου. Επιπλέον, αυτή η προσέγγιση διευρύνει το εύρος των αντικειμένων που μπορούν να συλληφθούν και να ανυψωθούν με ρομποτικές λαβές.