¿Necesita un robot con un toque suave? Un equipo de ingenieros de la Universidad Estatal de Michigan ha diseñado y desarrollado una nueva mano humanoide que puede ayudar.
En entornos industriales, los robots a menudo se utilizan para tareas que requieren agarre y manipulación repetitivos de objetos. El extremo de un robot donde se encontraría una mano humana se conoce como un efector final o pinza.
"El novedoso diseño de mano humanoide es una pinza flexible híbrida blanda-dura. Puede generar una mayor fuerza de agarre que una mano suave pura tradicional, y al mismo tiempo ser más estable para una manipulación precisa que otras contrapartes utilizadas para objetos más pesados", dijo el autor principalChangyong Cao, director del Laboratorio de máquinas blandas y electrónica en MSU y profesor asistente en embalaje, ingeniería mecánica e ingeniería eléctrica e informática.
Esta nueva investigación, "Manos humanoides suaves con gran fuerza de agarre habilitada por actuadores neumáticos híbridos flexibles", se publica en Robótica suave .
En general, las pinzas de mano blanda, que se utilizan principalmente en entornos donde un objeto puede ser frágil, ligero y de forma irregular, presentan varias desventajas: superficies afiladas, poca estabilidad en el agarre de cargas desequilibradas y una fuerza de agarre relativamente débil para manejar objetos pesadoscargas
Al diseñar el nuevo modelo, Cao y su equipo tomaron en cuenta una serie de interacciones entre humanos y el medio ambiente, desde la recolección de frutas hasta la atención médica sensible. Identificaron que algunos procesos requieren una interacción segura pero firme con objetos frágiles; la mayoría de los sistemas de agarre existentesno son adecuados para estos fines.
El equipo explicó que la novedad del diseño resultó en un prototipo que demostraba los méritos de una pinza sensible, rápida y liviana capaz de manejar una multitud de tareas que tradicionalmente requerían diferentes tipos de sistemas de agarre.
Cada dedo de la mano humanoide suave está construido a partir de un actuador neumático híbrido flexible, o FHPA, impulsado para doblarse por aire presurizado, creando un marco modular para el movimiento en el que cada dígito se mueve independientemente de los demás.
"Las pinzas rígidas tradicionales para aplicaciones industriales generalmente están hechas de estructuras rígidas simples pero confiables que ayudan a generar grandes fuerzas, alta precisión y repetibilidad", dijo Cao. "La mano humanoide blanda propuesta ha demostrado una excelente adaptabilidad y compatibilidad en el agarreobjetos frágiles y de forma compleja, manteniendo simultáneamente un alto nivel de rigidez para ejercer fuertes fuerzas de sujeción para levantar cargas pesadas ".
En esencia, lo mejor de ambos mundos, explicó Cao.
El FHPA se compone de componentes duros y blandos, construidos alrededor de una combinación estructural única de vejigas de aire accionadas y un núcleo de resorte con forma de hueso.
"Combinan las ventajas de la deformabilidad, adaptabilidad y cumplimiento de las pinzas blandas al tiempo que mantienen la gran fuerza de salida originada por la rigidez del actuador", dijo Cao.
Él cree que el prototipo puede ser útil en industrias como la recolección de fruta, el empaquetado automático, la atención médica, la rehabilitación y la robótica quirúrgica.
Con amplio espacio para futuras investigaciones y desarrollos, el equipo espera combinar sus avances con el trabajo reciente de Cao en las llamadas pinzas 'inteligentes', integrando sensores impresos en el material de agarre. Y combinando la pinza híbrida con 'brazos suaves'modelos, los investigadores apuntan a imitar con mayor precisión acciones humanas precisas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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