Роботизовані руки розвиваються, виходячи за рамки простого захоплення: дослідники розробили нову трипалу конструкцію, що включає жорсткі «нігтики», які значно підвищують силу хвату та спритність. Ця інновація дозволяє роботам виконувати делікатні завдання, які були неможливі, такі як очищення фруктів, відкриття контейнерів і маніпулювання тонкими предметами.
Проблема з м’якими захопленнями
Більшість роботизованих захватів покладаються на м’які подушечки поверх жорстких конструкцій, що призводить до квадратної форми кінчика пальця. Хоча це ефективно для прямого тиску, така конструкція зазнає труднощів при скручувальних або бічних зусиллях, що обмежує здатність робота адаптуватися до реальних об’єктів. Одні м’які кінчики пальців не забезпечують достатньої точності для багатьох завдань.
Біоміметичне рішення
Натхненна людська анатомія, команда з Техаського університету в Остіні інтегрувала жорсткі структури поверх м’яких кінчиків пальців, імітуючи функцію нігтів. Ця овальна форма стабілізує захоплення, концентруючи тиск та опираючись деформації. За словами інженера-механіка Донг Хо Кан: «Квадратна форма добре адаптується тільки до сил, що діють прямо на неї, але наша конструкція також може гнучко реагувати на сили, що скручують або бічні».
Тестування та результати
Експерименти з роботизованими пальцями з двигунами підтвердили переваги цієї конструкції. Пальці з нігтями демонстрували сильнішу силу захоплення, особливо під час роботи з вигнутими предметами. Без нігтів м’які кінчики пальців дуже легко деформувалися, що призводило до нестабільних захватів. Пальці, оснащені нігтями, досягли успіху в завданнях, які м’яким кінчикам пальців не вдавалися: вилучення окремих листів зі стосів, відкриття герметичних контейнерів і підняття тонких предметів, таких як монет.
Що це означає
Розробка роботизованих нігтів є критично важливим кроком до більш універсальним і здатним роботам. Здатність маніпулювати об’єктами з точністю відчиняє двері для застосування у виробництві, логістиці, охороні здоров’я та навіть у побутовій допомозі. Подальша технологія для розширення цієї конструкції на повні роботизовані руки відкриє ще більше можливостей.
Ці висновки показують, що біоміметика – зокрема, копіювання конструкції людської анатомії – залишається одним із найбільш ефективних способів підвищення роботизованої спритності та адаптивності.
