Basta una piccola pressione per sapere se un avocado, una pesca o un pomodoro sono maturi. Questo è ciò che fa anche una mano robotica morbida, ad esempio durante la raccolta automatizzata. Tuttavia, fino ad oggi una pinza di questo tipo aveva bisogno di sensori nelle sue "dita" per determinare se il frutto fosse sufficientemente maturo. Shibo Zou e Bas Overvelde, del gruppo AMOLF Soft Robotic Matter, hanno sviluppato un metodo esterno per misurare l'interazione dei robot con il loro ambiente, che non richiede sensori integrati. Inoltre, la tecnica può essere facilmente applicata a una serie di robot esistenti. La ricerca è stata pubblicata il 15 gennaio 2024 sulla rivista scientifica Nature Communications.
"Come possiamo permettere ai robot di percepire qualcosa senza bisogno di sensori incorporati? Ora possiamo farlo misurando esternamente la pressione", spiega Bas Overvelde. Insieme al ricercatore Shibo Zou e ai ricercatori della Eindhoven University of Technology, ha sviluppato un sistema per misurare esternamente come le "dita morbide" dei robot rispondono alle interazioni con l'ambiente.
I ricercatori lo fanno misurando la pressione dell'aria necessaria per muovere le dita del robot. Questo perché le dita afferrano qualcosa gonfiandosi come un palloncino. Se incontrano qualcosa durante il processo di presa, ci vuole più forza per gonfiarle, proprio come ci vuole più sforzo per gonfiare un palloncino se lo si stringe allo stesso tempo. La quantità di forza extra richiesta può essere misurata esternamente, il che significa che i sensori non sono più necessari nelle dita del robot.
Una delle pinze morbide adattate dai ricercatori può cogliere i pomodori. Il robot afferra un pomodoro con quattro dita morbide e poi lo coglie ruotandolo. Misurando la pressione durante il processo di presa, il robot sa se sta tenendo il pomodoro in modo corretto. Il braccio robotico può anche smistare i pomodori. Nel caso di un pomodoro troppo maturo, il sistema misura una pressione inferiore rispetto a un pomodoro maturo e, di conseguenza, mette da parte il frutto troppo maturo.
Ampiamente applicabile
Tutte queste decisioni e azioni sono determinate dal regolatore di pressione che i ricercatori hanno sviluppato. Grazie a questo dispositivo esterno, le dita non hanno più bisogno di sensori. Overvelde spiega: "I sensori sono duri e questo non è l'ideale per le dita morbide dei robot. Inoltre, per ogni applicazione è necessario sviluppare nuovi sensori che devono essere adatti anche all'uso in applicazioni alimentari o mediche, ad esempio. Abbiamo sviluppato un sistema plug-and-play (retrofit) e abbiamo dimostrato che può essere utilizzato su un'ampia gamma di robot senza bisogno di molte regolazioni". La raccolta dei pomodori è solo una delle applicazioni.
Per maggiori informazioni:
AMOLF Soft Robotic Matter Group
P.O. Box 41883, 1009 DB
Amsterdam, Paesi Bassi
+31 (0)20 754 7100
+31 (0)20 754 7290
info@amolf.nl