Det er en stor udfordring for ingeniører at designe robotter, der kan håndtere skrøbelige genstande. Til varehuse er der udviklet robotter, der bruger bløde gummifingre til at få fat i varer som frugt, men hvad med mål, der er endnu mere sarte? Som f.eks. en rå æggeblomme?
Nå, forskere fra North Carolina State University har demonstreret en ny type griber, der en dag kan hjælpe maskiner med at opfange selv de mest knækkelige genstande – inklusive æggeblommer. Inspireret af den japanske kunst kirigami (som origami, men du folder og skærer papiret), er deres griber lavet af flade ark materiale skåret med parallelle slidser. Når lagenets ender trækkes fra hinanden, danner griberen sig selv til en 3D-kugle, der kan bruges til forsigtigt og præcist at gribe fat i genstande, fra levende fisk til enkelte hårstrå.
Nøglen til designet (som du kan se i aktion i videoen nedenfor) er, at det udøver minimalt tryk på sit mål og omslutter det inden for kirigami-formen.
“vores gribere omgiver i det væsentlige en genstand og løfter den derefter”
“Konventionelle gribere griber et objekt fast – de griber ting ved at lægge pres på dem,” sagde Jie Yin, en lektor ved NC State og en af forskerne involveret i projektet, i en pressemeddelelse. “Det kan give problemer, når man forsøger at gribe skrøbelige genstande, såsom æggeblommer. Men vores gribere omgiver i det væsentlige en genstand og løfter den derefter – svarende til den måde, vi sætter hænderne omkring en genstand. Dette giver os mulighed for at 'gribe' og flytte selv sarte objekter uden at ofre præcision.”
Forskernes arbejde, som blev offentliggjort i et åbent papir i Nature Communications, trækker kraftigt på deres evne til at forudsige den endelige form af en griber ud fra formen af det originale kirigami-ark. Så for eksempel vil et 2D kirigami-ark med en cirkulær grænse, når det er skåret korrekt, foldes til en kugle. Ved hjælp af 3D-simuleringssoftware var de i stand til hurtigt at lave en prototype af en række forskellige gribere, før de færdiggjorde deres design.
Dette proof-of-concept-arbejde er endnu ikke klar til at blive brugt i kommercielle omgivelser, men ingeniørerne siger, at de arbejder på det næste trin i udviklingen af teknologien. “Vi er nu i gang med at integrere denne teknik i bløde robotteknologier for at løse industrielle udfordringer,” siger Yin. “Vi er åbne for at arbejde med industripartnere for at udforske yderligere applikationer og finde måder at flytte denne tilgang fra laboratoriet til praktisk brug.”