Οι ρομποτικοί βραχίονες που προορίζονται για τον χειρισμό ευρείας γκάμας από αντικείμενα με ποικίλες μορφές, διαφορετική στιβαρότητα, βάρος, μέγεθος και επιφανειακή διαμόρφωση συνήθως μοντελοποιούνται κατ’αναλογία του ανθρώπινου χεριού, με πολύπλοκά ‘δάχτυλα’, άρπαγες και πολλούς βηματικούς κινητήρες. Μία ομάδα στο πανεπιστήμιο Cornell με ερευνητές του συγκεκριμένου πανεπιστήμιου, του πανεπιστήμιου της Arizona, της iRobot και της Darpa ακολούθησε μία εντελώς διαφορετική προσέγγιση. Σχεδίασαν έναν απίστευτα απλό και φθηνό μηχανισμό ο οποίος είναι εξαιρετικά ικανός στην διαχείριση αντικειμένων. Στην εικόνα επάνω φαίνεται ο βραχίονας με τον άρπαγα (αριστερά) και στα δεξιά το βασικότερο του εξάρτημα, ένα απλό μπαλόνι από αυτά που χρησιμοποιούνται σε πάρτυ κλπ γεμάτο με κόκκους καφέ.---



Η βασική ιδέα εκμεταλλεύεται την μορφή των κόκκων του καφέ οι οποίοι λόγω του ακανόνιστου και γεμάτου ακμές σχήματός τους συμπλέκονται όταν τους ασκηθεί εξωτερική πίεση, ενώ λόγω του μικρού βάρους τους είναι χαλαροί σε ηρεμία. Ο άρπαγας αυτός συνδέει το μπαλόνι με τους κόκκους καφέ με μία αντλία κενού. Στο βίντεο παρακάτω μπορείτε να δείτε την λειτουργία του. Το μπαλόνι τοποθετείτε (με χαλαρούς τους κόκκους, χωρίς υποπίεση) επάνω στο αντικείμενο και ακολουθεί το σχήμα του ακόμα και αν αυτό είναι αρκετά περίπλοκο. Ύστερα εφαρμόζεται κενό μέσα στο μπαλόνι, οι κόκκοι συμπλέκονται και αποκτούν μεγάλη στιβαρότητα παρόλο που ο όγκος τους μειώνεται μόνο κατά 0.5%. Έτσι σχηματίζεται ένα πολύ ακριβές αρνητικό ‘καλούπι’ του αντικειμένου που επιτρέπει στον άρπαγα να το συγκρατεί απόλυτα ελεγχόμενα με μεγάλη ακρίβεια, σταθερότητα ενώ η πίεση που ασκείται στο αντικείμενο είναι ομοιόμορφη.

[ytx="bFW7VQpY-Ik"]bFW7VQpY-Ik[/ytx]

Άλλο ένα βίντεο με περισσότερα παραδείγματα:

[ytx="Rna03IlJjf8"]Rna03IlJjf8[/ytx]

Οι δυνατότητες του νέου αυτού μηχανισμού είναι απεριόριστες. Έχει τεράστια πλεονεκτήματα, είναι πολύ απλός και φθηνός μηχανισμός, ενώ η εγγενής του προσαρμοστικότητα μειώνει σε μεγάλο βαθμό της απαιτήσεις προγραμματισμού και ελέγχου. Το μόνο μειονέκτημα φαίνεται να είναι η φθορά και η αντοχή στην χρήση του μπαλονιού και των κόκκων. Αυτό το πρώτο δείγμα είναι όμως ένα πρωτότυπο και τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν είναι επιδεικτικά απλά και φθηνά. Άλλες εφαρμογές μπορεί να χρησιμοποιούν εξελιγμένα υλικά ενώ ούτως ή άλλως θα είναι φθηνά σαν ανταλλακτικά ενώ ίσως θα μπορούν να ανανεώνονται συνεχώς.

Περισσότερες πληροφορίες στην ιστοσελίδα του Cornell CSL: http://ccsl.mae.cornell.edu/jamming_gripper
( via BotJunkie, link1, link2 )