I ricercatori dell’Università di Kanazawa hanno sviluppato una mano robotica con più unità di presa, che usa un singolo motore come fonte di energia, e hanno ideato un meccanismo unico, che utilizza la gravità come fonte di energia.
I ricercatori della Kanazawa University hanno sviluppato una mano robotica con più pinze, condotta da singolo motore, attraverso meccanismo unico che usa la gravità, generalmente considerata una perturbazione in robotica, come fonte di energia. Lo studio è stato pubblicato su IEEE Robotics and Automation Letters.
La mano robotica è dotata di diverse tipologie di presa che consentono di passare da una all’altra a seconda dell’oggetto da afferrare, utilizzando un solo motore.
Tante pinze, un solo motore
Il team ha dimostrato che è possibile ottenere molteplici funzioni di presa senza attuatori aggiuntivi o sistemi di controllo complessi, introducendo il meccanismo MaGDri (Magnetic and Gravity-based Driving), che sfrutta la gravità per commutare il percorso della coppia. Inoltre, esperimenti condotti con prototipi hanno confermato la possibilità di selezionare le unità di presa più adatte per afferrare oggetti di diverse forme e dimensioni.
Nelle mani robotiche convenzionali, di solito di usa una mano dotata di più motori o dispositivi periferici, noti come cambi utensili, per afferrare un’ampia varietà di oggetti. Questo prototipo è dotato di più pinze, che sono azionate da un singolo motore, con la trasmissione della potenza commutata tramite un meccanismo che sfrutta la gravità. Questa invenzione fornisce linee guida per la progettazione di una nuova mano robotica in grado di eseguire diverse azioni di presa, mantenendo al contempo una struttura relativamente semplice.
Poiché un singolo motore può azionare più pinze, la mano robotica può subire riduzioni di peso, ingombro e costo. Il nuovo principio di progettazione amplia quindi la funzionalità di una mano robotica, senza aumentare il numero di motori. Il meccanismo di commutazione del percorso di coppia che sfrutta la gravità rappresenta un approccio unico per realizzare una mano robotica semplice ma multifunzionale, che si prevede farà progredire la progettazione e la ricerca sui meccanismi delle mani robotiche.
Prospettive future
I risultati dello studio dell’Università di Kanazawa potrebbero portare all’evoluzione dei robot a supporto della vita quotidiana. Per esempio, attività come riordinare oggetti domestici, movimentare oggetti in contesti di assistenza infermieristica o sociale e movimentare prodotti in negozi o centri logistici richiedono la manipolazione sicura e affidabile di un’ampia varietà di oggetti che differiscono per forma, dimensione e rigidità.
Il fatto che una singola mano robotica sia in grado di passare da un metodo di presa all’altro aumenta la gamma di compiti che i robot possono svolgere, consentendo loro di supportare il lavoro umano con molta più flessibilità.
Inoltre la presa multifunzionale può essere realizzata con un singolo motore, quindi potrebbe favorire lo sviluppo di mani robotiche più leggere e meno costose, facilmente impiegabili in una vasta gamma di contesti, tra cui robot industriali, domestici, di assistenza, per la mobilità e per la gestione delle emergenze.
Foto: T. Nishimura, Università di Kanazawa
