Однако, в последние годы, робототехники почти справились с этой проблемой, сделав «пальцы» из мягких и гибких материалов, таких как резина. Эта гибкость позволяет таким «аккуратным» роботам собирать что угодно, от винограда до коробок и пустых бутылок с водой, но они по-прежнему не способны брать большие или тяжелые предметы.

 

Исследователи из Массачусетского технологического института и Гарварда разработали новый мягкий и прочный захватывающий механизм: конусообразную структуру в виде оригами, которая складывается на объектах, подобно мухоловке Венеры, поднимая груз, вес которого в 100 раз больше веса самого устройства.

 

 

механизма захвата  MIT робот оригами груз
Принцип работы робота Magic Ball: каркасная структура на основе оригами, воздухонепроницаемая оболочка для защиты конструкции и соединитель.

Механизм поднимает и передвигает совершенно разные по форме и весу предметы - консервные банки, молотки, винные бокалы, дроны и даже пучок брокколи.

«Одной из главных наших целей было создание робота, который может автоматически упаковывать продукты», - говорит профессор MIT Даниэла Рус, директор Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта MIT (CSAIL), один из старших авторов проекта.

С помощью системы захвата Magic Ball можно поднимать и передвигать грузы тяжелые, легкие, хрупкие, правильной и неправильной формы.

механизма захвата  MIT робот оригами груз
Оригами-рука Magic Ball, конусообразное купол, который может обернуть (накрыть) весь объект и поднять его с помощью вакуума.

Нестандартность дизайна Magic Ball позволяет с помощью  шарообразных захватов поднимать предметы недоступные захвату «пальцев» обычных роботов.Более мягкие пальцы-роботы обычно используют сжатый воздух, но они недостаточно «сильны», чтобы захватывать более тяжелые предметы.

механизма захвата  MIT робот оригами груз

Механизма захвата  - это конусообразное купол, который может обернуть (накрыть) весь объект и поднять его с помощью вакуума.

 

На конструктивное решение разработчиков натолкнул «магический шар оригами».

Механизм захвата робота-оригами состоит из трех частей: каркасная структура на основе оригами, воздухонепроницаемая оболочка для защиты конструкции и соединитель. Команда создала его, используя механическую резиновую форму и специальный термоусадочный пластик, который складывается при высоких температурах.

 

 

Каркас «волшебного шара» покрыт либо резиновой оболочкой, либо тонким слоем ткани.

Команда использовала механизм захвата со стандартным роботом, чтобы проверить его прочность на различных объектах. Механизм может захватывать и поднимать предметы на 70% своего диаметра, что позволяло ему поднимать и удерживать различные мягкие продукты, не причиняя им ущерба. Он также мог поднимать бутылки весом более четырех фунтов.

механизма захвата  MIT робот оригами груз

Оригами-рука Magic Ball поднимает груз, вес которого в 100 раз больше веса самого устройства.

 

«Такие компании, как Amazon и JD, хотят иметь возможность поднимать более широкий спектр предметов хрупких или неправильной формы, но они не могут этого добиться с помощью механизмов захвата на основе пальцев и присосок», - говорит Шугуан Ли, совместный постдок MIT CSAIL и Гарвардской школы инженеров и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS). «Присоски не могут поднять ничего, имеющее отверстия и им нужно что-то гораздо более прочное, чем захват мягкими пальцами».

механизма захвата  MIT робот оригами груз

Робот в настоящее время лучше всего работает с цилиндрическими объектами, такими как бутылки или банки.

механизма захвата  MIT робот оригами груз

Пока, форма механизма затрудняет захват чего-то плоского, например, бутерброда или книги.

 

 

«Ключевой особенностью конструкции этих манипуляторов является их простота», - говорит Роберт Вуд, соавтор и профессор Гарвардской школы инженерии. «Используемые материалы и способы изготовления позволяют нам быстро создавать новые механизмы захвата, приспособленные к объекту или окружающей среде по мере необходимости».

 

В будущем команда надеется попытаться решить проблему с углами и ориентацией, добавив компьютерное зрение, которое позволит механизму «видеть» и захватывать определенные части объектов.

 

«Это очень умное устройство, использующее возможности трехмерной печати, вакуума и мягкой робототехники, чтобы по-новому взглянуть на проблему захвата объектов», - говорит Майкл Венер, доцент кафедры робототехники в UC-Santa Cruz. который не был вовлечен в проект. «В ближайшие годы я мог представить себе аккуратных роботов, аккуратных и достаточно ловких, чтобы поднять розу, но довольно сильных, чтобы безопасно поднять больничного пациента».

 

 

Немного истории

Пятьдесят лет назад первый промышленный робот-рука смог Unimate приготовил простой завтрак: тост с маслом и кофе, подав в завершении бокал шампанского. Каждое его движение и положение были тщательно закодированы. Это был прорыв!