Il nuovo robot ROSE può afferrare qualsiasi oggetto senza danneggiarlo

La presa e la manipolazione della robotica morbida rimangono un'area di ricerca molto attiva nel campo della robotica. Soprattutto nel campo dell’agricoltura, l’automazione del lavoro di raccolta da parte di robot sta facendo progressi e sta attirando l’attenzione come mezzo utile per raccogliere i raccolti senza danneggiarli.

Tali robot sono già stati sviluppati, ma i risultati della presa di colture delicate come fragole e pesche non sono buoni. Inoltre, uno dei motivi per cui le mani robotiche non si sono diffuse ampiamente è che i robot sono costosi.

Ora, un gruppo di ricerca del Japan Advanced Institute of Technology (JAIST) ha trovato una soluzione innovativa a questi problemi. Ispirandosi a una rosa in fiore, hanno sviluppato un'innovativa pinza robotica morbida chiamata ROSE (ROtation-based-Squeezing grippEr) in grado di afferrare qualsiasi oggetto senza danneggiare l'oggetto e l'ambiente circostante.

I ricercatori hanno creato una pelle utilizzando un materiale morbido per il robot ROSE e hanno proposto un meccanismo semplice. La parte di presa morbida di ROSE ha la forma di un imbuto o manicotto cilindrico ed è collegata a una base circolare dura, che a sua volta è fissata all'albero di un attuatore. L'imbuto deve essere posizionato sopra l'oggetto da raccogliere, coprendo una discreta porzione della sua superficie. Quindi, l'attuatore fa girare la base, facendo sì che la pelle dell'imbuto flessibile si avvolga strettamente attorno all'oggetto. Ciò riduce la complessità del controllo senza danneggiare l'oggetto afferrato.

La mano del robot ROSE può afferrare vari oggetti grazie alla sua ampia area di contatto e alla struttura chiusa. Inoltre, può essere prodotto a basso costo formando la parte rotante utilizzando una piccola quantità di materiale morbido e resina mediante stampa 3D.

Inoltre, ROSE può facilmente rilevare un'ampia varietà di oggetti senza complessi meccanismi di controllo e rilevamento. Il suo manicotto applica una pressione più delicata e uniforme, a differenza delle pinze che si basano su strutture simili a dita. Ciò rende ROSE più adatto alla movimentazione di prodotti fragili, come fragole e pere, nonché di oggetti scivolosi.

Con un peso inferiore a 200 grammi, la pinza può raggiungere un impressionante rapporto carico utile/peso pari al 6812%. È rimasto funzionante dopo 400.000 prove e può ancora sollevare oggetti anche se la manica si strappa.

Inoltre, ROSE può essere dotato di capacità di rilevamento. I ricercatori hanno ottenuto questo risultato posizionando più telecamere sulla parte superiore della base circolare, puntando verso l’interno dell’imbuto ricoperto di marcatori la cui posizione potrebbe essere rilevata dalle telecamere e analizzata attraverso algoritmi di elaborazione delle immagini. Questo approccio promettente consente la stima delle dimensioni e della forma dell'oggetto afferrato.

ROSE potrebbe essere un'opzione allettante per varie applicazioni, comprese le operazioni di raccolta e smistamento di articoli in fabbriche, fattorie, cucine professionali e magazzini.

"La pinza ROSE ha un potenziale significativo per rivoluzionare le applicazioni di presa e ottenere un'ampia accettazione in vari campi", conclude il professore associato Van Anh Ho. “Il suo design semplice ma robusto e affidabile è destinato a ispirare ricercatori e produttori ad adottarlo per un’ampia varietà di attività di presa nel prossimo futuro”.