Des chercheurs développent des doigts de robot pour saisir et relâcher des objets dans des conditions sèches et humides

Une équipe de chercheurs de l'université de Kanazawa a mis au point un système de contrôle robotisé (ou du bout des doigts) pour saisir et relâcher des objets dans des conditions sèches et humides.

Les chercheurs affirment que l'étude a pu vérifier que "la saisie d'objets par le bout des doigts fluides à surface douce avec un frottement élevé était contrôlable en appliquant un lubrifiant approprié".

Cependant, ils ont ajouté qu'il était nécessaire de faire plus d'expériences dans diverses conditions afin d'appliquer la technologie de contrôle actuelle aux environnements de fabrication.

Néanmoins, cette étude devrait être un pas en avant pour réaliser l'automatisation du travail, par exemple la saisie et la libération d'objets dans un espace étroit.

Les robots industriels sont maintenant largement utilisés et sont indispensables dans la construction automobile et dans d'autres domaines. Les mains de robot conventionnelles conviennent pour saisir des objets durs de forme fixe, alors qu'il n'est pas facile de saisir des objets compliqués ou de saisir doucement des objets mous.

Il est également nécessaire, dans diverses conditions, de répondre aux caractéristiques physiques des objets telles que les caractéristiques de surface :sèche, humide, etc.

Le bout du doigt à surface molle d'une main de robot est déformable et peut saisir un objet de forme compliquée assez facilement, car la zone de contact peut être agrandie par déformation de surface en réponse à la forme de l'objet.

Le bout des doigts à surface douce est très efficace pour saisir des objets mous; même le tofu peut être saisi.

Généralement, cependant, le frottement superficiel d'un matériau souple est élevé, ce qui rend le démoulage plus difficile. Il est également difficile de libérer des objets dans les positions souhaitées, en particulier dans les cas où l'espace de travail est étroit.

Le groupe de recherche dirigé par le professeur Tetsuyou Watanabe de l'Université de Kanazawa a mené des recherches sur la technologie de contrôle permettant de saisir des objets du bout des doigts des mains de robots.

Dans la présente étude, le groupe visait à développer un système de contrôle du frottement.

Le groupe a utilisé le bout des doigts doux d'une main de robot pour saisir des objets; la libération a été accomplie en appliquant (en injectant) un lubrifiant.

Dans cette étude, l'éthanol absolu (>99,5 %) a été utilisé comme lubrifiant, car l'éthanol est chimiquement sûr et facile à sécher et sa tension superficielle est faible.

Comme le montre la figure 1, un film de caoutchouc nitrile a été collé sur les côtés de la base du bout des doigts pour créer un espace de remplissage avec de l'huile de scie à chaîne pour créer un « bout des doigts fluide ».

Ensuite, une « texture » de silicone a été collée pour enrober le film de caoutchouc; le matériau de la "texture" était un mastic silicone avec des fentes, dont l'intervalle était de 1,5 mm, perpendiculaire à la direction de la charge.

Les fentes ont été introduites pour un frottement important dans des conditions humides et pour la diffusion du lubrifiant.

Avec ce bout de doigt fluide, des objets de divers matériaux utilisés pour les ustensiles de cuisine ont été saisis et il a été vérifié que, lors de l'application du lubrifiant, le frottement était bien réduit.

Le frottement a été réduit dans des conditions sèches et humides, alors qu'un tel effet lubrifiant n'a pas été observé dans des conditions huileuses.

Ensuite, une simulation de tâche d'emballage de boîtes a été effectuée. Une boîte en papier a été saisie avec deux bouts de doigts fluides des deux côtés.

La "texture" décrite ci-dessus a été collée à chaque bout de doigt fluide. Une préhension stable a été confirmée en plaçant un poids sur la boîte en papier.

Après avoir retiré le poids, du lubrifiant a été injecté dans les deux doigts fluides, ce qui a provoqué un glissement vers le bas de la boîte en papier en un temps assez court (moins de 2,5 s), de sorte que la tâche d'emballage de la boîte en papier était terminée.

Comme illustré ici, une "texture" de frottement élevé a été collée au bout du doigt fluide, et l'injection d'un lubrifiant (ici, de l'éthanol absolu) a réduit le frottement.

Par conséquent, la libération et le placement d'un objet à une position souhaitée ont été accomplis en contrôlant la friction sans bouger le bout des doigts.