このロボットグリッパーは信じられないほど優しく、驚くほど強力です

「強さ、精度、優しさ」のバランスを追求したグリッパー設計。

アンドリュー・ポール著 | 2023 年 8 月 15 日午後 2:00 EDT に公開

切り紙として知られる日本の紙の切り方や折り方の芸術は、独創的なロボット設計に豊富なインスピレーションを与えてきましたが、最新の例は、これまでで最も多用途で印象的なものになるかもしれません。 今月初めに Nature Communications で最初に詳述されたように、ノースカロライナ州立大学のチームは最近、水滴を扱い、本のページをめくるのに十分な感度を持ちながら、16,000 のペイロード対重量比を達成するのに十分な強度を備えた新しいソフト ロボット グリッパーを開発しました。 さらに改良を加えれば、このグリッパーは人間の義肢だけでなく、幅広い業界に応用できるとエンジニアは考えています。

「強度、精度、優しさのトレードオフのため、超軟質、極薄、重量の物体を扱える単一のソフトグリッパーを開発するのは困難です」と、研究著者でノースカロライナ州立大学機械航空宇宙工学准教授のジエ・イン氏は述べた。と声明で述べた。 「私たちのデザインは、これらの特性の優れたバランスを実現しています。」

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これまでのソフトグリッパーは切り紙の要素を使って開発されてきたが、研究者の触手のような構造は、特定のジッパーを閉めたり、コインを拾い上げたりするのに十分なほど繊細かつ正確に力を分散する。 New Scientist も最近指摘したように、その形状と角度により、0.4 グラムのグリッパーは 6.4 キログラムもの重量物を保持できます。これは、ペイロード対重量比が以前の業界記録の 2.5 倍です。

グリッパーの能力は材料自体ではなくその設計に由来するため、チームは植物の葉から反復を構築することでさらなる可能性も示しました。 生分解性グリッパーの可能性は、針などの危険な医療廃棄物の取り扱いなど、一時的にのみ必要な状況で非常に役立つことが判明する可能性があります。

それだけでは十分ではない場合、ノースカロライナ州立大学のチームはさらに一歩進んで、ユーザーの前腕の筋肉活動によって制御される筋電義手にグリッパーを取り付ける実験を行いました。 「新しいグリッパーは既存の義手のすべての機能を置き換えることはできませんが、他の機能を補うために使用できる可能性があります」と論文の共著者でノースカロライナ州立ジャクソンファミリー共同生物医学部門の特別教授であるヘレン・ファン氏は述べた。エンジニアリング。 「そして、切り紙グリッパーの利点の 1 つは、ロボット義肢で使用されている既存のモーターを交換したり増強したりする必要がないことです。 グリッパーを使用する場合は、既存のモーターをそのまま利用できます。」

イン氏とフアン氏、およびその同僚たちは、最終的にはロボット義肢メーカー、食品加工会社、エレクトロニクス企業や製薬企業と協力して、ソフトグリッパーのさらなる用途を開発したいと考えています。

Andrew Paul は、ポピュラー サイエンスのスタッフ ライターで、テクノロジー ニュースを担当しています。 以前は、The AV Club と Input に定期的に寄稿しており、最近の作品は Rolling Stone、Fangoria、GQ、Slate、NBC、および McSweeney's Internet Tendency でも取り上げられています。 彼はインディアナポリス郊外に住んでいます。