Şimdiye kadar rakip robotik el tasarımları güç ve dayanıklılık arasında bir denge sağlıyordu. Yaygın olarak kullanılan ve insan parmak eklemlerindeki mekanizmayı taklit eden sert bir pim bağlantısı kullanan tasarım, ağır yükleri kaldırabilir ancak çarpışmalarda, özellikle de yandan çarpma durumunda kolayca hasar görür. Bu arada, tipik olarak kalıplanmış silikondan yapılan tamamen uyumlu eller daha esnektir, kırılması daha zordur ve çeşitli şekillerdeki nesneleri kavramada daha iyidir, ancak kaldırma gücünde yetersiz kalırlar.
DGIST araştırma ekibi, Çapraz Esnek Menteşe (CFH) olarak bilinen bir yapıya bağlı sert bir bağlantı kullanan, kısmen uyumlu bir robot elinin, çarpışma durumunda hasarı en aza indirirken robotun kaldırma gücünü artırabileceği fikrini araştırdı. Genel olarak bir CFH, sürtünme yaratmadan bir konumda esneyebilen veya bükülebilen, diğerlerinde ise katı kalabilen, X şeklinde düzenlenmiş iki metal şeritten yapılır.
DGIST BiyoRobotik ve Mekatronik Laboratuvarı'na başkanlık eden ve araştırma ekibini yöneten Dongwon Yun, "İnsanlarla etkileşime giren akıllı endüstriyel robotlar ve işbirlikçi robotların hem esnekliğe hem de güce ihtiyacı var" diyor. "Bulgularımız hem katı bir yapının hem de esnek bir yapının avantajlarının birleştirilebileceğini gösteriyor ve bu, her ikisinin de eksikliklerinin üstesinden gelecektir."
Ekip, robotik parmakların insan eline benzer şekilde kıvrılmasına ve düzleşmesine olanak tanıyan, her bir robotik parmaktaki bölümleri birbirine bağlayan CFH eklemleri görevi gören metal şeritleri 3 boyutlu olarak yazdırdı. Araştırmacılar robotik elin bir kutu mendil, küçük bir yelpaze ve bir cüzdan dahil olmak üzere farklı nesneleri kavrama yeteneğini gösterdi. CFH eklemli robot elinin, pin eklemli robotik ele göre yüzde 46.7 daha fazla şok emilimine sahip olduğu gösterildi. Ayrıca dört kilograma kadar olan nesneleri tutabilme özelliğiyle tam uyumlu robot ellerden daha güçlüydü.
Kısmen uyumlu ellere sahip robotların insanlarla birlikte veya doğrudan çalışabilmesi için daha fazla iyileştirme yapılması gerekiyor. Araştırmacılar, en iyi pratik uygulamaları belirlemek için saha deneylerinin yanı sıra malzemelerin ek analizlerinin de gerekli olduğunu belirtiyorlar.
“Endüstriyel ve sağlık Robotların yaygın olarak kullanıldığı ortamlar dinamik ve zorlu yerlerdir, bu nedenle robotların performansını geliştirmeye devam etmek önemlidir” diyor DGIST mühendislik doktorası. öğrenci Junmo Yang, ilk makale yazarı.