न्यूमेटिक्स पॉवर्स सॉफ्ट हैंड्स

कठोर "उंगलियों" के साथ पारंपरिक रोबोट ग्रिपर महंगे होते हैं, सीमित क्षमताएं होती हैं और विशेष रूप से नाजुक वस्तुओं को संभालने के लिए विशेष रूप से अनुकूल नहीं होती हैं। इस तरह की बाधाओं को दूर करने के लिए, तकनीकी विश्वविद्यालय बर्लिन में रोबोटिक्स और जीवविज्ञान प्रयोगशाला (आरबीओ लैब) के शोधकर्ता नरम रोबोट ग्रिपर विकसित कर रहे हैं जो अनुकूली, सरल और सस्ती हैं। अंतिम लक्ष्य मानव हाथ की क्रियाओं की बारीकी से नकल करना है।

अन्य परियोजनाओं के बीच, आरबीओ लैब सॉफ्ट हैंड्स को बनाने और नियंत्रित करने के तरीके पर बुनियादी शोध करती है। मुख्य फोकस मजबूत, अनुकूलन योग्य और प्रभावी सॉफ्ट एक्ट्यूएटर्स और संबंधित नियंत्रण प्रौद्योगिकी को डिजाइन करना है।

लैब अधिकारियों के अनुसार, मोटर, गियर, टेंडन और लिंक जैसे घटकों से निर्मित पारंपरिक इलेक्ट्रोमैकेनिकल एक्ट्यूएटर्स पहनने के लिए प्रवृत्त होते हैं, कई हिस्सों की आवश्यकता होती है, और इकट्ठा करना मुश्किल होता है। यह परिणामस्वरूप रोबोटों को महंगा बनाता है और, अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, अप्रभावी है।

सॉफ्ट हैंड्स शास्त्रीय रोबोट-हैंड डिज़ाइन से प्रस्थान का प्रतिनिधित्व करते हैं क्योंकि वे विशेष रूप से परिष्कृत नियंत्रण रणनीतियों के साथ मिलकर यांत्रिक अनुपालन का फायदा उठाते हैं। फिंगर आंदोलनों को संपीड़ित हवा द्वारा संचालित किया जाता है। इसका उद्देश्य अति-सटीक स्थिति का त्याग करते हुए लोभी को सरल, लचीला और अनुकूल बनाना है जो कई अनुप्रयोगों में आवश्यक नहीं है।

लैब ने कई प्रोटोटाइप विकसित किए हैं। नवीनतम संस्करण को आरबीओ हैंड 2 करार दिया गया है, कथित तौर पर एक सस्ता, अत्यधिक आज्ञाकारी और निपुण मानवजनित हाथ। PneuFlex actuators कहा जाता है, उंगलियों, additive- विनिर्माण और मोल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग कर फाइबर प्रबलित सिलिकॉन रबर से बने होते हैं। भविष्य में, नरम एक्ट्यूएटर्स विशिष्ट उपयोगकर्ता-परिभाषित क्षमताओं को प्रदान करने के लिए विभिन्न सामग्रियों और डिजाइनों का उपयोग करके एकल निर्माण चरण में 3 डी प्रिंट हो सकते हैं।

फिंगर निर्माण में एक रबर टॉप सेक्शन शामिल होता है, और नीचे के हिस्से में इनलेस्टिक फाइबर के साथ एम्बेडेड रबर होता है। In में दबाव वाली हवा के साथ उंगली को ऊपर की ओर बढ़ाया जाता है, जबकि नीचे का आधा भाग नहीं होता है। ऊपर और नीचे के बीच की लंबाई में परिणामी di resulting स्तंभों को मोड़ने का कारण बनता है। हेलीली घाव सुदृढीकरण strengthen बेर्स को मजबूत करता है और एक्ट्यूएटर के आकार को स्थिर करता है, इसलिए fl प्याज में रेडियल विस्तार के बजाय झुकने की ओर जाता है।

टीम PneuFlex actuators में नरम सेंसर एम्बेड करने की भी जांच कर रही है। उच्च विकृति के कारण, अधिकांश मौजूदा सेंसर तकनीक लचीले एक्ट्यूएटर्स के साथ संगत नहीं हैं। स्पर्शनीय प्रतिक्रिया क्षमताओं को जोड़ने के लिए, शोधकर्ता वैकल्पिक सेंसर तकनीकों की खोज कर रहे हैं जैसे: संवेदन संवेदन के लिए तरल-धातु तनाव सेंसर; आकार को समझने के लिए ऑप्टिकल फाइबर की झंझरी; प्रवाह को मापने के लिए प्रवाहकीय थर्माप्लास्टिक-इलास्टोमेर फाइबर; और स्ट्रेचेबल मल्टी-लेयर कैपेसिटिव सतहों के साथ सेंसिंग टच।

आरबीओ हैंड 2 को अपेक्षाकृत सस्ती न्यूमेटिक बॉक्स का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है, जो वास्तविक समय के सिंक्रनाइज़ेशन और वायवीय उंगलियों के नियंत्रण के लिए विकसित प्रणाली है। PneumaticBox हार्डवेयर में 5/3 वाल्व की एक सरणी शामिल है, और एम्बेडेड कंप्यूटर (बीगलबोन ब्लैक) के साथ-साथ वाल्व ड्राइवर, प्रेशर सेंसर, और 24-वी बिजली की आपूर्ति भी शामिल है। यह व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले, ओपन-सोर्स रोबोट सॉफ्टवेयर (जैसे कि आरओएस, रोबोटिक्सलैब आरएलएब और पायथन स्क्रिप्टिंग) का उपयोग करता है और इसे टीसीपी / आईपी नेटवर्क के माध्यम से दूरस्थ रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।

आरबीओ हैंड 2 को केवल नरम, विकृत संरचनाओं पर भरोसा करते हुए रोबोटिक हाथों की क्षमताओं और सीमाओं की जांच करने के लिए विकसित किया गया था। डिवाइस की अद्वितीय अनुकूलनशीलता कई लाभ प्रदान करती है, जैसे:

आसानी से कुंद टकराव के साथ

कम प्रभाव ऊर्जा प्रदान करता है

निष्क्रिय रूप से आज्ञाकारी उंगलियों और हथेली डिकॉप्लस संपर्क से रोबोट हाथ, बल नियंत्रण स्थिर

विभिन्न वस्तु आकृतियों के प्रति अनुकूलनशीलता उंगली नियंत्रण को सरल बनाती है

वायवीय सक्रियण जटिल हाथ और एक्चुएटर ज्यामिति की अनुमति देता है

अंत में, आरबीओ लैब अधिकारियों के अनुसार, काम का एक और महत्वपूर्ण पहलू यह है कि इलेक्ट्रोमैकेनिकल हाथों की तुलना में सॉफ्ट-रोबोट इंजीनियरिंग अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है। नरम हाथों से संबंधित डिजाइन, नियंत्रण और प्रौद्योगिकियों में निरंतर अनुसंधान के परिणामस्वरूप आगे की सफलताएं होनी चाहिए।