Dostępne na rynku chwytaki robotów dobrze radzą sobie z podnoszeniem przedmiotów stosunkowo dużych, sztywnych i twardych. Znacznie trudniejszym zadaniem okazuje się podnoszenie przedmiotów drobnych i miękkich.
Chwytak robota, zademonstrowany przez specjalistów od robotyki z Uniwersytetu Teksańskiego w Austin, wykazuje się niezwykle czułym dotykiem, umożliwiającym manipulowanie tak delikatnymi przedmiotami jak maliny, albo tak kruchymi jak chipsy ziemniaczane – bez ryzyka uszkodzenia podnoszonego przedmiotu. Było to możliwe dzięki opracowaniu autorskiej technologii FORTE (Fragile Object gRasping with Tactile sEnsing), łączącej czujniki dotyku z osiągnięciami w dziedzinie robotyki miękkiej.
Na zasadzie biomimetyzmu, konstrukcja palców uchwytu opiera się na inspiracji budową rybiej płetwy. Wykonane metodą druku 3D z tworzywa sztucznego palce mają wewnątrz kanaliki, wypełnione powietrzem, pełniące rolę receptorów dotyku. Dzięki drukowi 3D, ich kształt może być dostosowany do różnych kształtów, w zależności od typu podnoszonych detali.
Zaciskające się w uchwycie palce wytwarzają różnicę ciśnienia powietrza w kanalikach, odbieraną przez czujniki. Odczyt danych sensorycznych w czasie rzeczywistym pozwala na identyfikację momentu, w którym obiekt zaczyna się wyślizgiwać z chwytaka. Pozwala to na sprzężenie zwrotne, zapewniające wywieranie precyzyjnie skalibrowanej siły, wystarczającej do utrzymania podnoszonych przedmiotów, lecz na tyle niewielkiej, że występuje ryzyko ich uszkodzenia. Testy wykazały, że system sensoryczny był w stanie wykryć 93% przypadków wyślizgiwania się przedmiotów ze 100% precyzją, a więc bez błędów typu fałszywy pozytyw.
Możliwości chwytaka w technologii FORTE zbadano na przykładzie ponad trzydziestu obiektów, takich jak wspomniane na początku delikatne maliny i kruche chipsy ziemniaczane, a także śliskie kule bilardowe i przedmioty codziennego użytku: puszki, słoiki czy jabłka. Podczas testów podnoszenia przedmiotów w pierwszym podejściu, odnotowano powodzenie w 91,9% przypadków. Zdaniem autorów badania, to lepszy wynik niż w przypadku dostępnych na rynku rozwiązań chwytaków, których działanie opiera się jedynie na systemach wizyjnych.
ece.utexas.edu
