Dai gechi idee per lo sviluppo di mani robotiche
Alcuni ingegneri di Stanford hanno sviluppato mani robotiche provviste di prese ispirate agli arti dei gechi
I dispositivi robotici sono sempre più presenti nelle nostre vite. Li troviamo impiegati in vari settori e nelle situazioni più diverse come per esempio nel campo medico in sala operatoria oppure nell’industria, all’interno di processi produttivi, ad assolvere compiti di manipolazione e assemblaggio, solo per fare alcuni esempi.
Una delle sfide che gli ingegneri che si occupano di robotica si trovano ad affrontare è quella di riuscire a creare delle mani robotiche che riproducano una manipolazione simile a quella umana, ovvero che siano in grado di unire forza e abilità, che al tempo stesso abbiano una presa potente unita ad una presa di precisione. Ed è proprio con lo scopo di raggiungere questo obiettivo che è nata “farmHand” una mano robotica sviluppata da Wilson Ruotolo e Dane Brouwer, due ingegneri del Biomimetics and Dextrous Manipulation Lab di Stanford.
Il lavoro dei due studiosi, pubblicato su Science Robotics, dimostra come farmHand sia in grado di manipolare oggetti di varia natura quali: uova crude, grappoli d’uva, piatti, brocche di liquidi, palloni da basket e addirittura una smerigliatrice angolare.
Ruotolo e Brouwer si sono ispirati alla struttura degli arti terminali dei gechi, rivestendo i polpastrelli delle dita della mano robotica con un materiale adesivo ma non appiccicoso frutto degli studi realizzati nell’ultimo decennio dal Biomimetics and Dextrous Manipulation Lab, guidato da Mark Cutkosky, professore della School of Engineering e anche autore senior di questa ricerca.
La grande sfida è stata quella di prestare un’attenzione particolare ai tendini che controllano la mano e al design dei polpastrelli sui quali sistemare l’adesivo. Il vantaggio di questo tipo di adesivo è che aderisce agli oggetti con forza ma, per farlo, richiede poca forza effettiva. In più, come già menzionato, non è appiccicoso e non lascia residui.
“Le prime applicazioni degli adesivi Gecko hanno avuto a che fare con robot che si arrampicavano, persone che si arrampicavano o afferravano oggetti molto grandi e molto lisci nello spazio. Ma abbiamo sempre pensato di usarli per applicazioni più semplici”, ha affermato Cutkosky. Un altro problema da risolvere, infatti, era quello di utilizzare la mano robotica non solo con oggetti lisci.
I ricercatori quindi, grazie alle simulazioni al computer e beneficiando della possibilità di stampare in 3D, hanno potuto effettuare vari test e lavorare sul design dei tendini della mano fino ad arrivare a sviluppare una struttura a coste pieghevole che rispondesse alla necessità richieste. Indipendentemente dalla posizione o dall’angolo di contatto, le nervature di farmHand si piegano in modo da garantire forze uguali sui cuscinetti adesivi e impedire che uno qualsiasi scivoli prematuramente.
Il gruppo di ingegneri sta continuando a lavorare per portare ulteriori miglioramenti alla loro mano robotica in termini di design e prestazioni, inoltre stanno valutando le varie applicazioni commerciali del loro lavoro.
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