La investigació de vídeo mostra la mà robòtica triturant una llauna d'alumini com un humà

Els robots humanoides més estimats de la cultura pop comparteixen un tipus de personalitat comú que és una barreja de molta ajuda. Cuinen, netegen, fan roba i procediran a cinc, com la veritable homie robòtica que són. I gràcies a un grup d'investigadors, aquest tipus de màquines podrien no limitar-se a la ciència-ficció durant molt de temps.

Coneix la mà robòtica ADEPT, que és curta Impulsat de manera adaptada a través de transmissions passives elastomèriques. Està imprès en 3D, pot agafar una bola, aixafar una llauna i aixecar un shaka.

Kevin O’Brien, professor associat a la Universitat de Cornell i autor principal de la investigació publicada dimecres a la revista Robòtica científica, diu Invers el disseny simplista podria millorar les capacitats dels robots que ja existeixen en els propers anys.

"Al principi vam dissenyar it per utilitzar-los en pròtesis, però les possibilitats són infinites", diu O’Brien. "La tecnologia podria ser útil en qualsevol sistema robotitzat articulat de robots amb patates com el Mini-comptador de Boston Dynamics, per millorar la força i la sensibilitat de les mans de Pepper.

"És possible que pugueu veure robots amb la nostra tecnologia dins dels un o dos anys".

Tot i que les seves capacitats per incrustar-les són incomparables, són els materials que formen part i alimenten ADEPT que se senten realment canviants. Tots els seus components estan formats per un elastòmer, un polímer de cautxú que se sent i actua com a pell humana quan es tendeix i es tensa.

Sis petits motors elèctrics estan allotjats a l'interior del palmell, controlant com s'estén i rínxols els dits, fent cordes enroulant-se i desenrotllant com els tendons humans. O’Brien i els seus col·laboradors anomenen aquesta tècnica de captura de robots amb transmissions passives elastomèriques o EPT per resumir.

Això es complementa amb sensors que permeten a ADEPT detectar la proximitat d’un objecte i quina intensitat es manté. Aquesta combinació permet que la mà s'obri de manera àgil quan necessita fer una captura ràpida o exercir més força quan cal aixafar un pot d'alumini. Aquests tipus de reflexos vénen de forma natural als humans, però ensenyant ADEPT a captar ràpidament alguna cosa va trigar mesos.

"La part més emocionant de la investigació va ser la primera vegada que la mà va utilitzar els seus reflexos per agafar una pilota", va dir O’Brien. “Aquest dia vam passar una hora perquè tinguessin objectes diferents; la simple demostració va ser una validació benvinguda durant molts mesos de treball dur i enginyeria difícil."

Aquesta és una iteració addicional d’un llarg llinatge de mans i braços del robot. Molts dels predecessors d’EDEPT són rígids i tenen més arpes que mans. Es va demostrar que les mans de robot suau eren molt més flexibles, però O’Brien i els seus companys van ser pioners a l'hora de reaccionar i moure's com un ésser humà.

Gràcies a ells, podríem que el joc Mini Spot es pugui agafar amb nosaltres o que Pepper ens fes freda.

Resum

Un nou sistema mecànic ha permès als científics desenvolupar mans pròtètiques prou fortes com per aixafar una llauna i prou reactiva com per agafar una pilota. La tecnologia compacta i rendible és una desviació dels motors cars i maliciosos que controlen la majoria dels dits protètics existents avui. La força d’adherència, la rapidesa d’enganxament i la diversitat de moviments de les pròtesis fins i tot les més avançades pales en comparació amb les d’una mà humana. Els estudis d’usuaris han demostrat que el 90% dels pacients amb pròtesis consideren que la seva mà és massa lenta i el 79% ho considera massa pesat. Com a tal, l’enginyeria de dissenys més senzills per a mans robòtiques sense sacrificar la precisió, la força i la velocitat adequades continua sent un repte. Kevin O’Brien i els seus col·legues van abordar aquest problema creant un sistema de politges cilíndrics format per corretges envoltades de engranatges en forma de roda (sovint utilitzats en mecànics de vehicles de motor). Els cilindres resultants, denominats transmissions passives elastomèriques (o EPT), podrien ajustar la força i la velocitat de contacte amb un objecte sota demanda ajustant la tensió en un filferro envoltat de rodes que controlaven el moviment dels cilindres. Els enginyers van utilitzar EPTs per construir una mà protèsica totalment tridimensional, que va demostrar un augment gairebé triple de la força d’adherència tot mantenint velocitats de tancament ràpid dels dits (en segons) en comparació amb els rodets rígids. Pesant tant com una mà humana, la pròtesi va ser capaç de contenir objectes pesats com ara una clau anglesa. Els investigadors creuen que els EPT es podrien aplicar a altres dispositius, com ara tendons robòtics, exosuits suaus i robots mòbils bioinspirats.