Nuestras últimas soluciones robóticas suaves para problemas difíciles

Por Madeleine Clarke 30 de mayo de 2023 4 minutos de lectura

¿Alguna vez has querido abrazar a un robot? Suena poco atractivo... pero estamos trabajando en ello. La robótica blanda son robots que contienen partes blandas o flexibles. Es un campo de investigación de frontera en rápida expansión. Dentro de este espacio, estamos diseñando robots que puedan interactuar de manera segura e intuitiva con las personas y el medio ambiente.

La robótica blanda tiene una amplia gama de aplicaciones industriales. Por ejemplo, en agricultura puede ser necesario un toque delicado para recoger la fruta sin magullarla. En medicina, las piezas robóticas blandas ofrecen la adaptabilidad, robustez y seguridad necesarias para interactuar con el cuerpo humano.

Si bien todo esto es emocionante en teoría, en realidad, la robótica blanda todavía se limita en gran medida al laboratorio. Estamos tratando de cambiar eso y llevar estas tecnologías emergentes al campo para ayudar a resolver nuestros mayores desafíos.

Recientemente, presentamos cuatro documentos de vanguardia en la 6ª Conferencia Internacional IEEE-RAS sobre Robótica Blanda (RoboSoft).

Conoce nuestras últimas innovaciones:

Es posible que conozca los granos como un elemento básico de una dieta saludable, pero también son un ingrediente clave en muchas piezas robóticas blandas. La interferencia granular es una técnica para crear pinzas robóticas blandas.

La interferencia granular funciona empaquetando granos (p. ej., café) en una membrana (p. ej., un globo) y conectando una línea de vacío. Bajo la presión atmosférica, los granos se moverán y deformarán alrededor de un objeto como un fluido. Cuando se succiona el aire, las partículas se atascan y forman un fuerte agarre sobre el objeto.

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¡Copiado!

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Pero no todos los granos son iguales. En Robosoft, nuestros investigadores lanzaron públicamente el conjunto de datos de tipos de grano más grande hasta la fecha para su uso en la interferencia granular.

El Dr. David Howard es el líder de la cartera AI4Design, además de liderar el Clúster de robótica blanda en el Grupo de robótica y sistemas autónomos en Data61 de CSIRO. Dijo que los datos proporcionarán una línea de base para los desarrolladores de robótica blanda, permitiéndoles adaptar su grano a la tarea en cuestión.

"Descubrimos que los granos bastante suaves y gomosos son los mejores para agarrar. Sin embargo, supongamos que tiene un robot en el campo que es probable que se mueva un poco. Necesita proteger los componentes electrónicos con una piel. Encontramos grandes , los granos duros funcionaron mejor para la absorción de impactos", dijo David.

Pero no es solo el tamaño y la forma del grano, es lo que haces con él. Nuestros investigadores también descubrieron recientemente que las vibraciones de las ondas sonoras se pueden utilizar para mejorar el rendimiento de la interferencia granular.

"Puedes ajustar el comportamiento de este tipo de pinzas usando vibraciones, lo que da como resultado agarres más fuertes. Además, esta mejora en el rendimiento es asequible; todo lo que necesitas es un solo adaptador impreso en 3D y un amplificador de $20", agregó David.

Estos nuevos descubrimientos permiten a los desarrolladores optimizar las soluciones robóticas blandas, acercándonos un paso más a su implementación en el campo.

Esta innovación ofrece una dulce solución a un problema complicado. Si bien los bloqueadores granulares permiten que los robots recojan objetos de varias formas de forma segura, dependen de que el objeto descanse sobre una superficie plana.

El Jamming Donut funciona combinando un anillo exterior que se infla, con un bloqueador granular interior para agarrar objetos suspendidos en el aire.

Esta tecnología es un diseño innovador que supera a otros sistemas de pinzas debido a su combinación única de componentes. Estos limitan la posibilidad de que los robots tengan el equivalente de los dedos de mantequilla.

Una vez más, tiene el potencial para una amplia gama de aplicaciones del mundo real, incluida la recogida de productos blandos y duros y la apertura de las perillas de las puertas, una tarea que otras pinzas luchan por realizar bien.

Antes de que un robot con componentes blandos ingrese al mundo real, debe diseñarlo y construirlo. Nuestra cartera AI4Design está desarrollando nuevos métodos para diseñar sistemas robóticos complicados e integrados con la ayuda de la inteligencia artificial. Están aplicando las mismas técnicas para crear equipos industriales de próxima generación para apoyar nuestras Misiones.

El equipo de David ha estado trabajando en la automatización del proceso de diseño de pinzas robóticas utilizando técnicas de IA. Han creado un software que utiliza IA para generar automáticamente pinzas neumáticas adecuadas para el propósito dentro de las restricciones de material y tamaño ingresadas por los usuarios.

Este trabajo es uno de los componentes básicos necesarios para hacer realidad el sueño del diseño autónomo, ahorrando tiempo y recursos y aumentando la creatividad humana.

"Estamos buscando usar IA generativa para explorar creativamente el espacio de diseño, luego usar modelado y simulación basados ​​en la física junto con experimentación del mundo real para proporcionar algunos datos reales", dijo David.

"Esto se puede usar como una herramienta para realizar una exploración rápida y general de estos espacios de diseño realmente complicados e interesantes para encontrar diseños intuitivos, novedosos y de alto rendimiento".

El clúster de robótica blanda cuenta con el respaldo del grupo de robótica y sistemas autónomos, datos del programa de sistemas ciberfísicos61. AI4 Design está cofinanciado por la iniciativa AI for Missions y el Future Digital Manufacturing Fund. Obtenga más información sobre nuestra capacidad de robótica blanda poniéndose en contacto con David.