حتى الآن ، قدمت الأنواع المتنافسة من تصميمات اليد الروبوتية مقايضة بين القوة والمتانة. تصميم واحد شائع الاستخدام ، يستخدم مفصل دبوس صلب يحاكي الآلية في مفاصل الأصابع البشرية ، يمكن أن يرفع حمولات ثقيلة ولكن يتلف بسهولة في الاصطدامات ، خاصة إذا اصطدم من الجانب. وفي الوقت نفسه ، فإن الأيدي المتوافقة تمامًا ، والمصنوعة عادةً من السيليكون المقولب ، تكون أكثر مرونة ، وأصعب في الكسر ، وأفضل في الإمساك بالأشياء ذات الأشكال المختلفة ، لكنها تقصر في قوة الرفع.
حقق فريق بحث DGIST في فكرة أن يد الروبوت المتوافقة جزئيًا ، باستخدام رابط صلب متصل بهيكل يعرف باسم Crossed Flexural Hinge (CFH) ، يمكن أن يزيد من قوة رفع الروبوت مع تقليل الضرر في حالة حدوث تصادم. بشكل عام ، يتكون CFH من شريحتين من المعدن مرتبة في شكل X يمكن أن تنثني أو تنحني في موضع واحد بينما تظل صلبة في حالات أخرى ، دون إحداث احتكاك.
يقول Dongwon Yun ، الذي يرأس DGIST BioRobotics and Mechatronics Lab ويقود فريق البحث: "تحتاج الروبوتات الصناعية الذكية والروبوتات التعاونية التي تتفاعل مع البشر إلى المرونة والقوة". "تظهر النتائج التي توصلنا إليها مزايا كل من الهيكل الجامد والهيكل المتوافق ، وهذا سوف يتغلب على أوجه القصور في كليهما."
قام الفريق بطباعة الأشرطة المعدنية ثلاثية الأبعاد التي تعمل كمفاصل CFH التي تربط الأجزاء في كل إصبع آلي ، مما يسمح للأصابع الآلية بالانحناء والتقويم بشكل مشابه لليد البشرية. أظهر الباحثون قدرة اليد الروبوتية على الإمساك بأشياء مختلفة ، بما في ذلك علبة مناديل ومروحة صغيرة ومحفظة. تبين أن اليد الروبوتية الموصولة بـ CFH تتمتع بامتصاص صدمات أكبر بنسبة 3 في المائة من اليد الروبوتية ذات المفصل. كانت أيضًا أقوى من أيدي الروبوت المتوافقة تمامًا ، مع القدرة على حمل أشياء يصل وزنها إلى أربعة كيلوغرامات.
هناك حاجة إلى مزيد من التحسينات قبل أن تتمكن الروبوتات ذات الأيدي المتوافقة جزئيًا من العمل جنبًا إلى جنب مع البشر أو بشكل مباشر معهم. لاحظ الباحثون أن هناك حاجة إلى تحليل إضافي للمواد ، بالإضافة إلى التجارب الميدانية لتحديد أفضل التطبيقات العملية.
“الصناعية و الرعاية الصحية إن الإعدادات التي تُستخدم فيها الروبوتات على نطاق واسع هي أماكن ديناميكية ومتطلبة ، لذلك من المهم الاستمرار في تحسين أداء الروبوتات ". الطالب جونمو يانغ ، مؤلف الورقة الأول.