Tutkijat suunnittelivat robotin, joka pystyy poimimaan rypäleen ja nostamaan myös raskaita esineitä

 

 Kuva: farmHand/Standford University. 

Joel Kontinen

Ihmiset ovat käyttäneet gekon jalkoja moniin tarkoituksiin.

Biomimetiikasta eli luonnossa olevien asioiden jäljittelystä on tullut aikamme kärkitiedettä.

Tutkijat ovat myös löytäneet käyttöä majavan turkille, kissan viiksille, linnun siiville, vedenpuhdistin suoraan luonnosta, keihäsrauskulle, fiksu kasville, kerää joka kosteutta ilmasta ja hirvittävästä moolokista, joka nostaa kosteutta kuivasta maasta.

Nyt tutkimus koskettaa gekon jalkoja. Mekaaniset kädet, joissa on ihmisen sormien kaltaiset sormet, ovat sopeutumiskykyisempiä kuin teollisuusrobottien yksinkertaiset kaksihaaraiset puristimet, mutta niillä on vaikeuksia saavuttaa tarpeeksi voimaa.

Nyt gekon jalkojen inspiroima, tahmealla kuminahalla varustettu robottikäsi yhdistää molempien ominaisuudet: se pystyy poimimaan herkästi rypäleen ja nostamaan myös raskaita esineitä.

Gekon jalkoja peittävät pienet karvat, jotka jakautuvat vielä pienemmiksi säikeiksi, joista jokainen luo molekyylisen vetovoiman materiaaliin, jonka päälle eläin kiipeää.

Mark Cutkosky Kalifornian Stanfordin yliopistosta ja hänen kollegansa ovat aiemmin luoneet materiaaleja, jotka jäljittelevät tapaa, jolla gekon jalka tarttuu tasaisiin pintoihin, ja ovat käyttäneet niitä sitten roboteissa, joista osa on suunniteltu kiinnittymään satelliitin sileään pintaan avaruudessa.

Nyt Cutkosky ja hänen tiiminsä ovat parantaneet uusimman gekon inspiroiman materiaalinsa suunnittelua ja soveltaneet sitä robottikäteen. Materiaali levittää tasaisesti käsiteltävään esineeseen liittyvää kuormaa, mikä estää esineen reunoja irtoamasta robotin kädestä, mikä voi heikentää tarttumista. Käsi on myös ohjelmoitu tarttumaan esineisiin tavalla, joka maksimoi kosketusalueen, käyttämällä sormien pehmustetta sormenpäiden sijaan

Kädessä on neljä sormea, joista kukin toimii kahdella moottorilla ja on varustettu voima-antureilla, ja se pystyy poimimaan ja käsittelemään raskaita esineitä, jotka ovat moninkertaisia sen kokoon nähden. Mutta se pystyy myös suorittamaan herkkiä liikkeitä, kuten nostamaan munia laatikosta hajoittamatta niitä tai poimimaan rypäleitä viiniköynnöksestä puristamatta niitä.

Cutkosky sanoo, että liima on saanut inspiraationsa gekoista, mutta se on nyt ylittänyt ne suorituskyvyltään. "Gekot tekevät hyvää työtä ", hän sanoo.

Lähde: 

Sparkes, Matthew. 2021. Sticky robot hand inspired by geckos combines delicacy and strength New Scientist 15 December.