Progettare pinze robotiche morbide e sensibili

Usare la stampa 3D multimateriale per costruire pinze robotiche morbide dotate di un sensore integrato di propriocezione, cioè la consapevolezza dei propri movimenti e della propria posizione. Con questo progetto gli scienziati della Ritsumeikan University, in Giappone, potrebbero ampliare gli ambiti di applicazione della robotica.

Per eseguire in sicurezza i vari compiti, una pinza morbida deve possedere la propriocezione, ma i sensori tradizionali sono rigidi e compromettono le caratteristiche meccaniche delle parti molli. Il soft finger progettato dai ricercatori giapponesi ha una camera di gonfiaggio rinforzata che lo fa piegare in base alla pressione dell’aria in ingresso e una camera separata che ne regola la rigidità attraverso un vuoto. Dietro tutto questo c’è un meccanismo chiamato blocco del vuoto, mediante il quale più strati impilati di un materiale pieghevole possono essere irrigiditi aspirando l’aria tra di loro. Entrambe le funzioni, combinate tra loro, consentono a una pinza robotica a tre dita di afferrare e mantenere correttamente la presa di qualsiasi oggetto assicurando l’applicazione della forza necessaria.

L’uso della stampa 3D multimateriale ha permesso ai ricercatori di integrare facilmente i meccanismi di rilevamento e regolazione della rigidità nel design del dito robotico. Il sensore inoltre è autoalimentato dall’effetto piezoelettrico, quindi non richiede alimentazione di energia, essenziale per applicazioni a bassa potenza.

Questo studio aiuterà i ricercatori a migliorare il modo in cui le pinze morbide interagiscono e percepiscono gli oggetti manipolati e amplierà notevolmente le applicazioni dei robot, come sottolinea il professore associato Mengying Xie: “I sensori integrati autoalimentati consentiranno ai robot di interagire in sicurezza con gli esseri umani e il loro ambiente“.

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