עד כה, סוגים מתחרים של עיצובים ידיים רובוטיים הציעו פשרה בין חוזק ועמידות. תכנון נפוץ אחד, המשתמש במפרק סיכה קשיח המדמה את המנגנון במפרקי האצבעות האנושיים, יכול להרים מטענים כבדים אך נפגע בקלות בהתנגשויות, במיוחד אם נפגע מהצד. בינתיים, ידיים תואמות לחלוטין, בדרך כלל עשויות מסיליקון יצוק, גמישות יותר, קשה יותר לשבירה, וטובות יותר לתפוס חפצים בצורות שונות, אך הן נופלות מכוח ההרמה.
צוות המחקר של DGIST חקר את הרעיון כי יד רובוטית שתואמת חלקית, תוך שימוש בחוליה נוקשה המחוברת למבנה המכונה ציר גמיש מנוצל (CFH), יכולה להגדיל את כוח ההרמה של הרובוט תוך מינימום נזק במקרה של התנגשות. באופן כללי, CFH עשוי משתי רצועות מתכת המסודרות בצורת X שיכולות להתגמש או להתכופף במצב אחד תוך הישארות נוקשה באחרות, מבלי ליצור חיכוך.
"רובוטים תעשייתיים חכמים ורובוטים שיתופיים האינטראקציה עם בני אדם זקוקים לחוסן וכוח גם יחד", אומר דונגווון יון, העומד בראש מעבדת ה- DGIST BioRobotics and Mechatronics והוביל את צוות המחקר. "הממצאים שלנו מראים את היתרונות של מבנה נוקשה וגם של מבנה תואם, וזה יתגבר על החסרונות של שניהם."
הצוות התלת מימדי הדפיס את רצועות המתכת המשמשות כמפרקי CFH המחברים קטעים בכל אצבע רובוטית, המאפשרים לאצבעות הרובוטיות להתעקם ולהתיישר בדומה ליד אדם. החוקרים הדגימו את יכולתו של היד הרובוטית לתפוס חפצים שונים, כולל קופסת רקמות, מאוורר קטן וארנק. ידו של יד הרובוט המפרק CFH הייתה בעלת ספיגת זעזועים של 3 אחוז יותר מאשר יד רובוטית המכוונת למפרק סיכה. זה היה גם חזק יותר מידי רובוטים שתואמים לחלוטין, עם יכולת להחזיק חפצים במשקל של עד ארבעה קילוגרמים.
יש צורך בשיפורים נוספים לפני שרובוטים עם הידיים התואמות חלקית אלה יוכלו ללכת לעבוד לצד בני אדם או ישירות אליו. החוקרים מציינים כי נדרש ניתוח נוסף של חומרים, כמו גם ניסויים בשטח כדי לאתר את היישומים המעשיים הטובים ביותר.
"התעשייה ו בריאות הגדרות בהן נעשה שימוש נרחב ברובוטים הן מקומות דינמיים ותובעניים, לכן חשוב להמשיך ולשפר את ביצועי הרובוטים ", אומר דוקטורט להנדסה ב- DGIST. הסטודנט ג'ונמו יאנג, מחבר העיתון הראשון.