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Os dedos robóticos de 'fricção variável' recém-desenvolvidos combinam uma superfície feita de uretano macio (alto atrito superficial), uma superfície feita de plástico rígido impresso em 3D (baixo atrito superficial) e alguns elásticos para suspender uma superfície atrás da outra. . Dois desses dedos mecânicos ficam voltados um para o outro para formar uma mão robótica, cada um com juntas articuladas na parte inferior movidas por motores elétricos que permitem que os dedos sejam controlados de várias maneiras. Em forças de baixa aderência, o uretano atua como a almofada do dedo, mas muda para a superfície dura feita de acrilonitrila butadieno estireno (ABS) em forças mais altas.
Pegar uma caneta em uma mesa e escrever com ela pode parecer fácil para você, mas não é pouca coisa para um robô.
Por um lado, depois de pegar a caneta, você terá que movê-la na mão para colocá-la na posição de escrita. “Você move a caneta de um aperto inicial para algo mais estável, mas para fazer isso, você a segura com certas superfícies dos dedos e a desliza contra outras superfícies dos dedos”, disse Adam Spires, um ex-cientista associado de pesquisa. no laboratório de Aaron Dollar. “É realmente bastante complicado no que diz respeito a todas as interações de força e fricção, mas todos nós consideramos isso uma coisa muito simples de fazer.”
Assim, o laboratório de Dollar tentou uma abordagem mais simples que se concentra na variação do atrito das superfícies dos dedos. Seus resultados foram publicados recentemente na IEEE Robotics and Automation Letters e também serão apresentados em breve na Conferência Internacional sobre Robôs e Sistemas Inteligentes (IROS 2018).
“Acho que uma das principais características das mãos humanas que muitas vezes é esquecida são as propriedades da superfície dos nossos dedos e o que isso nos permite fazer no que diz respeito a mover objetos dentro da mão”, disse Spires. “Por exemplo, quando você faz um leve toque com as pontas dos dedos, elas conseguem deslizar sobre os objetos, enquanto usar um pouco mais de força deforma o tecido interno macio e faz com que eles se agarrem.”
Os dedos robóticos de 'fricção variável' recém-desenvolvidos combinam uma superfície feita de uretano macio (alto atrito superficial), uma superfície feita de plástico rígido impresso em 3D (baixo atrito superficial) e alguns elásticos para suspender uma superfície atrás da outra. . Dois desses dedos mecânicos ficam voltados um para o outro para formar uma mão robótica, cada um com juntas articuladas na parte inferior movidas por motores elétricos que permitem que os dedos sejam controlados de várias maneiras. Em forças de baixa aderência, o uretano atua como a almofada do dedo, mas muda para a superfície dura feita de acrilonitrila butadieno estireno (ABS) em forças mais altas.
“Podemos obter alguns comportamentos bastante interessantes, onde podemos mover objetos dentro da mão, enquanto eles estão sendo agarrados”, disse Spires, agora cientista pesquisador do Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes. “O objeto pode deslizar para cima e para baixo pelos dedos, ou podemos fazer os objetos rolarem entre os dedos. Então, podemos combinar esses movimentos para reposicionar objetos em qualquer lugar da área de trabalho da mão.”
É como uma mão humana, mas não inteiramente.
“Há muito a ser dito sobre inspirar-se na natureza, mas não copiá-la demais”, disse ele. “Com um dedo humano, você obtém comportamentos muito bons, mas também está ligado a um cérebro realmente poderoso.”
As origens da maneira intuitiva como os humanos podem realizar tarefas complicadas sem esforço não são claras, disse Spires. Será porque temos cérebros sofisticados que nos permitem controlar os nossos corpos com manobras complexas, ou porque os nossos dedos têm uma estrutura que inclui a capacidade de variar a fricção da superfície?
Em ambos os casos, disse ele, procurou replicar os resultados finais com o dispositivo robótico. É uma prova de conceito, por isso ainda não executa algumas das tarefas mais sutis que uma mão humana faz, mas eles tornaram o design de código aberto para que outros pesquisadores pudessem expandi-lo e aumentar sua destreza. .
“Esta é uma nova plataforma na qual outras pessoas podem agora construir e talvez implementar aqueles comportamentos mais difíceis, mas comuns, que os humanos realizam sem esforço, mas com os quais os robôs têm dificuldade”, disse ele.
Referência: “Superfícies de dedos de fricção variável para permitir a manipulação interna por meio de agarrar e deslizar” por Adam J. Spires, Berk Calli e Aaron M. Dollar, 16 de julho de 2018, Cartas de Robótica e Automação IEEE.
DOI: 10.1109/LRA.2018.2856398