Промышленные роботы в настоящее время широко используются, они незаменимы в производстве автомобилей и в других областях. Обычные руки робота подходят для захвата мягких и твердых предметов фиксированной формы.
Кончик пальца с мягкой поверхностью руки робота деформируется и может довольно легко захватывать объект сложной формы, поскольку площадь контакта может быть увеличена поверхностной деформацией в ответ на форму объекта. Кончики пальцев с мягкой поверхностью очень эффективны при захвате мягких предметов. Как правило, поверхностное трение мягкого материала является высоким, что затрудняет высвобождение. Также трудно выпустить предметы в желаемые позиции, особенно в тех случаях, когда рабочее пространство узкое.
Группа во главе с профессором Тецую Ватанабе из Канадзавского университета проводит исследования по технологии управления захватом предметов кончиками пальцев рук робота. В настоящем исследовании группа стремилась разработать систему контроля трения. Группа использовала мягкие кончики пальцев руки робота для захвата предметов. Высвобождение осуществлялось путем нанесения или впрыскивания смазки . В этом исследовании в качестве смазки использовался абсолютный этанол (> 99,5%), поскольку этанол химически безопасен и легко высушивается, а его поверхностное натяжение низкое.
Пленка из нитрильного каучука была прикреплена к боковым сторонам основания кончика пальца, чтобы создать пространство для заполнения маслом для цепной пилы, чтобы сделать « жидкий кончик пальца». Затем была нанесена силиконовая текстура для покрытия резиновой пленки. Материал «текстуры» представлял собой силиконовый герметик с прорезями, интервал которых составлял 1,5 мм, перпендикулярно направлению нагрузки. С этим жидким кончиком пальца были схвачены предметы из различных материалов, используемых для кухонной утвари, и было подтверждено, что после нанесения смазки трение действительно уменьшилось как в сухих, так и во влажных условиях.
Затем было выполнено моделирование задачи упаковки коробки. Бумажная коробка была захвачена двумя кончиками пальцев жидкости с обеих сторон, текстура была связана с каждым кончиком жидкости. Стабильный захват был подтвержден положением груза на бумажную коробку. После снятия веса смазку впрыскивали в оба кончика жидкости, что вызывало скольжение вниз бумажной коробки за довольно короткое время, задача упаковки бумажной коробки была выполнена. Текстура с высоким коэффициентом трения была связана с кончиком пальца жидкости, а впрыскивание смазки (абсолютного этанола) уменьшало трение. Таким образом, освобождение и размещение объекта в желаемом положении было достигнуто путем управления трением без перемещения кончиков пальцев.
В этом исследовании было подтверждено, что захват объекта мягкими поверхностными кончиками жидкости с высоким коэффициентом трения можно было контролировать, применяя подходящую смазку. Однако необходимо проводить больше экспериментов в различных условиях, чтобы применить текущую технологию управления в производственных условиях. Тем не менее, ожидается, что это исследование станет шагом вперед для реализации автоматизации работы, например, захвата и освобождения объектов в узком пространстве.
