Большинство роботизированных захватных механизмов на сегодняшний день основаны на человеческих пальцах или придатках, которые иногда изо всех сил пытаются обеспечить тонкое прикосновение, гибкость или экономичность, необходимые в некоторых обстоятельствах для удержания объектов. Недавняя работа направлена на то, чтобы проложить путь вперед для захвата роботов из маловероятного источника - морского анемона в форме пончика.
Исследователи из Юго-Западного университета науки и технологий и Университета Цинхуа в Китае продемонстрировали роботизированный механизм захвата, который имитирует захват добычи актинией. Бионический тор захватывает и отпускает объекты, сжимая кожу. Захват не только относительно дешев и прост в изготовлении, но и может захватывать множество предметов разных размеров, форм, веса и материалов. Они обсуждают свою работу в Письмах по прикладной физике на этой неделе от AIP Publishing.
«В промышленности многопалые ловкие руки широко используются для выполнения задач захвата. Однако эти рабочие органы состоят из большого количества компонентов, таких как суставы и датчики, которые трудно контролировать», - сказал автор. Вэйфэн Юань.
Покрытие из термопластичной резины, покрывающее внешнюю часть заполненного жидкостью кольца, скатывается внутрь, когда внутренняя оболочка захвата испытывает тянущее усилие, всасывая любую захватываемую цель.
Исследователи могут настраивать различные характеристики тора, такие как направление вращения и длину кожи, чтобы контролировать, поглощаются ли предметы, проглатываются или высвобождаются.
Мы обнаружили, что морские анемоны могут захватывать морских существ разных форм и размеров, поэтому мы решили исследовать механизм стратегии хищничества, и мы полагали, что это исследование будет полезно для разработки адаптивных мягких захватчиков, - сказал Юань.
Группа продемонстрировала устройство, цепляясь за предметы, начиная от куска ткани и заканчивая мобильным телефоном и стеклянным стаканом, наполненным жидкостью.
Юань сказал, что гибкий захват может захватывать хрупкие предметы в узких пространствах или в экстремальных средах с высоким давлением, например, при сборе образцов глубоководных организмов или транспортировке труб. Более того, захват также может быть построен на наноуровне для манипулирования отдельными клетками. Юань видит потенциал в разработке хирургических инструментов.
"Наш захват может взять стальной стержень со стола в одну минуту и яйцо из корзины в следующую без сброса параметров управления", - сказал Юань.
Группа надеется и дальше раскрывать потенциал такого уникального устройства, например, увеличивать отношение прочности к весу за счет использования воздуха вместо жидкости.