ћолотый кофе обеспечил роботов универсальным захватом

26.10.2010, 16:40
»сточник: www.membrana.ru


ќн одинаково аккуратно способен удерживать молоток и лампочку, сырое €йцо и монетку, авторучку и амортизатор, ничего заранее о них не зна€. “аков новый робототехнический манипул€тор Ц один из самых деликатных в мире. „тобы создать его, разработчикам понадобилось всего ничего: немного технического мастерства, резиновый м€чик и молотый кофе.

”ниверсальный робототехнический захват (universal robotic gripper) построили учЄные и инженеры из университетов „икаго (UChicago) и  орнелла (Cornell), корпорации iRobot и пентагоновского агентства передовых оборонных исследований DARPA.



 лючева€ деталь новинки Ц шарик из латекса, набитый молотым кофе, но не туго.  огда робот опускает шарик на предмет, поверхность манипул€тора легко деформируетс€, словно обнима€ все выступы. ƒалее из шарика откачиваетс€ воздух, частицы кофе тут же сцепл€ютс€ между собой и превращают захват в твЄрдое тело.


“ак выгл€дит бережное удержание куриного €йца новым манипул€тором. јмериканские учЄные сообщают, что дл€ захвата объектов оказалось достаточно, чтобы объЄм шарика мен€лс€ всего на 0,5% (фото John Amend, Cornell University).

ќдин из авторов системы ’од Ћипсон (Hod Lipson) из  орнелла объ€сн€ет: "«Єрна кофе похожи на множество мелких шестерЄнок.  огда они не прижаты друг к другу, зЄрнышки могут переворачиватьс€ и "течь". ≈сли же они хот€ бы немного сдавлены, "зубь€" блокируютс€ и весь массив становитс€ твЄрдым".

 омпани€ iRobot, кстати, не первый раз сотрудничает с чикагскими исследовател€ми: ранее по заказу DARPA эти же партнЄры €вили на свет прототип растекающегос€ химбота. » в последнем примен€лс€ похожий принцип. ¬ роботе было устроено множество отсеков с россыпью твЄрдых частиц. «аполнение этих камер воздухом или его откачка мен€ли форму и твЄрдость соответствующего участка машины.


ћногие инженеры, пыта€сь создать бережные манипул€торы, идут по пути копировани€ природы Ц проектируют п€типалые кисти. ѕолучаетс€ порой очень неплохо.
Ќо такие системы, в противовес показанной на снимке, нуждаютс€ во множестве управл€емых сочленений, сенсорах, фиксирующих усилие на каждом пальце, и софте, способном правильно обращатьс€ с разными по хрупкости предметами. " офейный" же захват автоматически приспосабливаетс€ практически ко всему без вс€кого обдумывани€ (фото John Amend, Cornell University).



Ёффект "перемены зажимани€" (jamming transition) можно найти в быту. ¬акуумированный пакет со всЄ тем же молотым кофе твЄрд едва ли не как кирпич до тех пор, пока не вскроешь упаковку и не впустишь в неЄ воздух.

‘изики используют эту концепцию и эту модель дл€ прогнозировани€ поведени€ широкого спектра неупор€доченных аморфных материалов, которые в зависимости от условий демонстрируют свойства жидкости и твЄрдого тела.



¬ принципе, практически любой гранулированный материал подойдЄт дл€ наполнени€ универсального манипул€тора, хот€ и с разными результатами. Ќаверное, в будущем дл€ таких механизмов удастс€ подобрать какой-нибудь полимер.

—ами создатели устройства поначалу испытывали в роли наполнител€ песок, микроскопические стекл€нные шарики, рис, кус-кус и даже перемолотые шины. ¬ конце концов учЄные остановились на кофе. ” него оказалось самое удачное сочетание хороших удерживающих свойств и низкого веса.



‘изики выделили три механизма, помогающие создавать удерживающую силу: трение, разр€жение и блокировку частей диковинного манипул€тора. (–езультаты испытани€ устройства его авторы опубликовали в статье в PNAS, смотрите также пресс-релиз университета „икаго.)

ћ€гкий универсальный захват может пригодитьс€ в разных област€х Ч от военной (бережное обращение со взрывными устройствами) до медицинской (протезы, хирургические роботы). Ѕолее крупные "шарики с кофе" могли бы поднимать со стола сразу много мелких предметов без необходимости в их распознавании системами машинного зрени€. » похожие манипул€торы могли бы позволить роботам ходить по вертикальным неровным поверхност€м.



—оздание опытного образца универсального манипул€тора финансировало DARPA. Ќо дальнейша€ судьба изобретени€ туманна. —о слов Ћипсона, построенный захват несложен и мог бы оказатьс€ на рынке хоть завтра. ¬идимо, это прозрачный намЄк в сторону корпорации iRobot, но та о внедрении новинки пока ничего не говорит.

 лючевые слова:
универсальный захват
манипул€тор
iRobot
DARPA
‘изики
„икаго
университт  орнелла
устройства
University
ћанипул€торы
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

ћанипул€торы


≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!
—мотрите также:

ќбратите внимание полезна€ информаци€.