Az emberi kéz pontos formája helyett annak funkcionális mozgásaira összpontosít a BioflexBot névre keresztelt robotikai eszköz. A kínai kutatók által megalkotott szerkezet a hagyományos humanoid végtagok összetettségét váltja fel egy lényegesen egyszerűbb, költséghatékonyabb felépítéssel. A mérnöki megközelítés gyökeresen megváltoztathatja, miként tekintünk a robotkéz alkalmazhatóságára az iparban és a szolgáltatási szektorban.
A természetes emberi kéz rendkívül sokoldalú: több mint húsz ízület, számos izomcsoport és finom beidegződés koordinálja a mindennapi mozdulatainkat. Amikor a mérnökök ezt a biológiai architektúrát igyekeznek közvetlenül leutánozni, az eredmény rendszerint drága, nehéz és sérülékeny szerkezet lesz. A bonyolult ujjízületek mozgatásához tucatnyi különálló motorra, fogaskerék-rendszerekre és kiterjedt kábelezésre van szükség, ami lényegesen megnöveli a hibalehetőségek számát.
Bonyolult anatómia helyett csavart rugó és sűrített levegő
A Hongkongi Kínai Egyetem szencseni campusának és a Nankingi Információtechnológiai Egyetemnek a kutatói szakítottak az alak hű másolásának elvével. A BioflexBot szerkezeti magját egy speciális csavart rugó, egy formáló külső burok és egy alapszintű pneumatikus rendszer alkotja. A mechanikus felépítés kialakításakor a fizikai intelligenciára támaszkodtak, vagyis magának az anyagnak és a geometriának a tulajdonságai végzik el a feladatok egy részét a bonyolult szoftveres vezérlés helyett.
A szerkezet működtetéséhez mindössze két pneumatikus bemenetre van szükség, amelyekkel sűrített levegőt juttatnak a rendszerbe. Ez a minimális vezérlési igény elegendő ahhoz, hogy a BioflexBot a leghasznosabb emberi fogásmintákat reprodukálja:
- A tárgyak csípő jellegű, kétujjas megragadása a finom műveletekhez.
- A tengely körüli elforgatás és tárgymozgatás.
- A horgolásszerű vagy kampózó tartás a nehezebb terhek elmozdítására.
- A felületek szúró vagy bökő jellegű pontszerű megérintése és terhelése.
Költséghatékony automatizálás a gyártósoroktól a raktárakig
Az új megközelítés gyakorlati jelentősége elsősorban az ipari alkalmazhatóságban rejlik. A sokmotoros humanoid kezek gyártási és karbantartási költségei jelenleg akadályozzák a széles körű elterjedést a raktározásban és az összeszerelésben. A BioflexBot kevesebb mozgó alkatrésszel ér el hasonló funkcionalitást, ami alacsonyabb előállítási árat és hosszabb élettartamot ígér.
A kevesebb bemeneti paraméter a mesterséges intelligenciára épülő vezérlőmodellek dolgát covers megkönnyíti. A robotoknak nem kell több tucatnyi mikromotor összehangolt mozgását kiszámítaniuk valós időben, így a rendszerek reakcióideje gyorsabbá, energiafogyasztása pedig kedvezőbbé válik. A kutatás eredményeit az Advanced Science című tudományos folyóiratban publikálták, rámutatva arra, hogy a funkcionalitás prioritása az alakváltozattal szemben a gyakorlati robotika egyik legeredményesebb iránya lehet.
