Hingga saat ini, jenis desain tangan robotik yang bersaing menawarkan pertukaran antara kekuatan dan daya tahan. Salah satu desain yang umum digunakan, menggunakan sambungan pin kaku yang meniru mekanisme sambungan jari manusia, dapat mengangkat muatan berat tetapi mudah rusak dalam benturan, terutama jika terbentur dari samping. Sementara itu, tangan yang sepenuhnya patuh, biasanya terbuat dari silikon yang dicetak, lebih fleksibel, lebih sulit dipatahkan, dan lebih baik dalam menggenggam objek dengan berbagai bentuk, tetapi tidak memiliki daya angkat.
Tim peneliti DGIST menyelidiki gagasan bahwa tangan robot yang patuh sebagian, menggunakan tautan kaku yang terhubung ke struktur yang dikenal sebagai Crossed Flexural Hinge (CFH), dapat meningkatkan daya angkat robot sambil meminimalkan kerusakan jika terjadi tabrakan. Umumnya, CFH terbuat dari dua strip logam yang disusun dalam bentuk X yang dapat menekuk atau menekuk di satu posisi namun tetap kaku di posisi lain, tanpa menimbulkan gesekan.
“Robot industri cerdas dan robot kooperatif yang berinteraksi dengan manusia membutuhkan ketahanan dan kekuatan,” kata Dongwon Yun, yang mengepalai DGIST BioRobotics and Mechatronics Lab dan memimpin tim peneliti. "Temuan kami menunjukkan keuntungan dari kedua struktur yang kaku dan struktur yang sesuai dapat digabungkan, dan ini akan mengatasi kekurangan keduanya."
Tim 3-D mencetak strip logam yang berfungsi sebagai sambungan CFH yang menghubungkan segmen di setiap jari robotik, yang memungkinkan jari-jari robotik untuk melengkung dan diluruskan seperti tangan manusia. Para peneliti mendemonstrasikan kemampuan tangan robotik untuk menangkap objek yang berbeda, termasuk sekotak tisu, kipas kecil, dan dompet. Tangan robot CFH-jointed terbukti memiliki penyerapan shock 46.7 persen lebih banyak daripada tangan robotik yang berorientasi pada pin joint. Itu juga lebih kuat dari tangan robot yang sepenuhnya patuh, dengan kemampuan menahan benda seberat hingga empat kilogram.
Perbaikan lebih lanjut diperlukan sebelum robot dengan tangan yang patuh sebagian ini dapat bekerja bersama atau langsung dengan manusia. Para peneliti mencatat bahwa analisis bahan tambahan diperlukan, serta eksperimen lapangan untuk menentukan aplikasi praktis terbaik.
“Industri dan kesehatan pengaturan tempat robot digunakan secara luas adalah tempat yang dinamis dan menuntut, jadi penting untuk terus meningkatkan kinerja robot, ”kata DGIST engineering Ph.D. mahasiswa Junmo Yang, penulis makalah pertama.