Hoewel ze voortdurend verbeteren, staan robots niet noodzakelijkerwijs bekend om hun zachte aanraking. Een nieuw robotsysteem van MIT en Stanford doet een unieke poging om daar verandering in te brengen, met een robot die wijnstokachtige ranken gebruikt om te tillen.
Het systeem dat de ingenieurs hebben ontwikkeld, bestaat uit een reeks pneumatische buizen die vanuit een onder druk staande doos aan de ene kant van een robotarm worden ontplooid, luchtdruk gebruiken om onder of rond een specifiek object te slingeren en vervolgens weer bij de arm aan de andere kant komen waar ze op hun plaats worden geklemd. Eenmaal vastgeklemd kan de arm zelf bewegen, of kan de buis worden opgewonden om het voorwerp in zijn greep op te tillen of te draaien. De mogelijkheid om de buizen in te zetten en ze vervolgens te heroveren is hier de echte doorbraak, een verbetering ten opzichte van eerdere op wijnstokken gebaseerde robots doordat het systeem zijn eigen kringlopen kan sluiten.
Tony Pulsone, MechE
“Mensen gaan er misschien van uit dat je, om iets te pakken, gewoon je hand hoeft uit te steken en het te pakken”, zegt co-auteur Kentaro Barhydt van de afdeling Werktuigbouwkunde van het MIT. “Maar er zijn verschillende fasen, zoals positionering en vasthouden. Door te transformeren tussen open en gesloten lussen kunnen we nieuwe prestatieniveaus bereiken door de voordelen van beide vormen voor hun respectievelijke fasen te benutten.”
In tests, die je in de volgende video kunt zien, demonstreerde het team dat het systeem ronde objecten kon optillen (0:18); objecten in een rommelige omgeving (3:15); fragiele objecten zoals een glazen vaas (3:56), grote objecten zoals een bak op afstand (4:20); een groep voorwerpen zoals een bundel metalen staven (5:16); en een relatief zwaar en vreemd gevormd voorwerp zoals een watermeloen (10:50). Hoewel die allemaal indrukwekkend zijn, zeggen de onderzoekers dat de echte belofte van hun wijnstokbot het helpen optillen van menselijke lichamen in ziekenhuizen en ouderenzorginstellingen is (die je om 19.30 uur kunt zien).
Grijpen bij lussluiting: Topologische transformaties maken sterke, zachte en veelzijdige grepen mogelijk
“Iemand uit bed halen is een van de fysiek meest inspannende taken die een zorgverlener moet uitvoeren”, zegt Barhydt. “Dit soort robots kan de zorgverlener helpen ontlasten, en kan zachter en comfortabeler zijn voor de patiënt.”
De meest gebruikelijke manier om patiënten tegenwoordig te verplaatsen, is dat de persoon naar beide kanten moet worden gedraaid om een hangmatachtig laken onder hem of haar te krijgen, dat vervolgens door een lier wordt opgetild. Dit kan bij sommige patiënten pijn veroorzaken en de intraveneuze lijnen en andere gezondheidsgerelateerde inputs verstoren. Omdat de slangen door extreem krappe ruimtes passen, zoals onder het lichaam van een patiënt, heeft het robotsysteem het potentieel om transfers zachter en minder schokkend te maken.
“Ik ben erg enthousiast over toekomstig werk om robots als deze te gebruiken voor het fysiek assisteren van mensen met mobiliteitsproblemen”, voegt co-auteur Allison Okamura van Stamford toe. “Zachte robots kunnen relatief veilig, goedkoop en optimaal ontworpen zijn voor specifieke menselijke behoeften, in tegenstelling tot andere benaderingen zoals humanoïde robots.”
Hoewel de onderzoekers in de eerste plaats gemotiveerd waren om de wijnstokachtige robot te maken voor hulp in medische situaties, zeggen ze dat deze ook op andere gebieden kan worden toegepast, zoals blijkt uit de snelheid waarmee ze hem hebben getest tijdens het testen.
“Wij denken dat dit soort robotontwerp voor veel toepassingen kan worden aangepast”, zegt Barhydt. “We denken er ook aan om dit toe te passen op de zware industrie, en op zaken als het automatiseren van de bediening van kranen in havens en magazijnen.”
De uitvinding is beschreven in een studie gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke vooruitgang.
Bron: MIT
