Při konstrukci robotické ruky to dosud bylo neustálé hledání kompromisu mezi nosností a odolností proti nárazu. Vypadá to, že vývojáři z jihokorejského DGIST institutu konečně našli řešení, které uspokojivě spojuje obě požadované vlastnosti.
Jednou z cest, kterou konstruktéři dříve volili, byla inspirace lidským orgánem – robotickou ruku tak tvořily tuhé čepové klouby, napodobující ohýbání prstů. S jejich pomocí bylo možné zvedat těžká břemena, ale také celkem snadno docházelo k poškození při kolizi, zejména při nárazu ze strany.
Z lisovaného silikonu se naopak vyrábějí plně poddajné ruce. Ty jsou sice pružnější, a hůře se tedy lámou i lépe uchopují předměty. Na druhou stranu ale zase nemají dostatečnou zdvižnou sílu, potřebnou v řadě oblastí, kde roboty nacházejí uplatnění.
Jak informuje web TechXplore, základem úspěchu týmu DGIST je konstrukce přezdívaná křížový ohybový závěs (Crossed Flexural Hinge, CFH). Jde vlastně o dva kovové pásy uspořádané do tvary písmene X, umožňující jak potřebné ohýbání, tak zpevněný stisk bez vznikajícího tření.
Kdy přiloží ruku k dílu?
„Inteligentní průmyslové roboty a kooperativní roboty, komunikující s lidmi, potřebují k správnému fungování vykazovat jak pružnost, tak pevnost,“ tvrdí Dongwon Yun, vedoucí laboratoře DGIST BioRobotics and Mechatronics Lab. „Naše výsledky dokazují, že je možné kombinovat výhody tuhé i poddajné struktury tak, aby se překonaly nedostatky obou.“
Kovové proužky, sloužící jako klouby spojující články prstu, vytiskli v DGIST na 3D tiskárně. Díky nim se ruka může hýbat podobně jako ta lidská. Tato konstrukce v prováděných testech vykazovala o 46 % větší odolnost při tlumení nárazů než robotická ruka s čepovými klouby.
Schopnost robotické ruky výzkumníci demonstrovali při uchopování různých předmětů, jako je např. krabice kapesníků, malý větrák nebo peněženka. Než ji ale definitivně přiloží k dílu v produktivní spolupráci s člověkem, bude potřeba provést ještě několik dalších vylepšení.
„Průmyslové i zdravotnické prostředí, kde se roboti hojně využívají, jsou dynamická místa, kladoucí řadu nároků, i proto je důležité neustále schopnosti robotů zlepšovat,“ uzavírá Junmo Yang, jeden z autorů článku prezentujícího dosavadní výsledky vývoje robotické ruky.
Autor: Petr Pláteník
