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La nueva mano robótica humanoide hace que las interacciones humanas sean más seguras

La nueva mano robótica humanoide hace que las interacciones humanas sean más seguras


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Quizás el argumento más antiguo que han hecho los comentaristas sobre por qué los robots no tomarán nuestros trabajos en el futuro es que nunca tendrán ese toque humano y que siempre les faltará esa cualidad humana que solo nosotros podemos poseer.

En un intento por poner fin a ese argumento, los ingenieros de la Universidad Estatal de Michigan (MSU) han diseñado y desarrollado una nueva mano humanoide que puede sostener objetos de la misma manera que nosotros.

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Un novedoso diseño de mano robótica humanoide

Los robots utilizados en entornos industriales a menudo se requieren para agarrar y manipular objetos repetidamente. Normalmente, las máquinas hacen esto con una pinza robótica, también conocida como efector final. Los modelos actuales ampliamente utilizados no muestran ni cerca de la destreza de una mano humana, pero esto podría cambiar pronto.

“El novedoso diseño de la mano humanoide es una pinza flexible híbrida blanda-dura. Puede generar una fuerza de agarre mayor que una mano suave pura tradicional y, al mismo tiempo, ser más estable para una manipulación precisa que otras contrapartes utilizadas para objetos más pesados ​​”, dijo en una prensa el autor principal, Changyong Cao, director del Laboratorio de Máquinas Blandas y Electrónica de MSU. lanzamiento.

Cao y su equipo observaron varias interacciones entre el ser humano y el entorno antes de diseñar su modelo de mano robótica, incluida la recolección de frutas y la atención médica sensible. Presentaron su investigación en un artículo titulado “Manos humanoides suaves con gran fuerza de agarre habilitadas por actuadores neumáticos híbridos flexibles”, publicado en Soft Robotics.

Una ventaja sobre las pinzas de mano blanda

En términos generales, las pinzas de mano blanda utilizadas en muchos robots en la actualidad presentan varias desventajas: pueden tener superficies afiladas, una fuerza de prensión débil para manejar cargas pesadas y poca estabilidad. El equipo de investigación de MSU identificó procesos en los que la mayoría de estos sistemas de agarre no son adecuados para procesos que requieren una interacción segura pero firme con un objeto frágil.

El equipo explicó que su prototipo demuestra las capacidades de una pinza ligera, rápida y con capacidad de respuesta capaz de gestionar muchas tareas diferentes que normalmente requieren diferentes tipos de sistemas de sujeción.

Cada dedo del prototipo de mano humanoide está construido a partir de un actuador neumático híbrido flexible, o FHPA, que utiliza aire presurizado para permitir que cada uno de los dedos se mueva de forma independiente.

Lo mejor de ambos mundos

"Las pinzas rígidas tradicionales para aplicaciones industriales generalmente están hechas de estructuras rígidas simples pero confiables que ayudan a generar grandes fuerzas, alta precisión y repetibilidad", dijo Cao. "La mano humanoide blanda propuesta ha demostrado una excelente adaptabilidad y compatibilidad para agarrar objetos frágiles y de forma compleja, al tiempo que mantiene un alto nivel de rigidez para ejercer fuertes fuerzas de sujeción para levantar cargas pesadas".

El FHPA que forma los dedos robóticos está hecho de componentes duros y blandos. Estos están construidos alrededor de un marco estructural hecho de una combinación de vejigas de aire accionadas y un núcleo de resorte similar a un hueso, dicen los investigadores.

“Combinan las ventajas de la deformabilidad, adaptabilidad y flexibilidad de las pinzas blandas mientras mantienen la gran fuerza de salida originada por la rigidez del actuador”, explica Cao.

Aplicaciones del mundo real y casos de uso futuros

Los investigadores creen que el prototipo podría resultar útil en escenarios y situaciones del mundo real, como la atención médica, el envasado automatizado, la recolección de frutas, la rehabilitación e incluso la cirugía.

¿Qué sigue para el equipo de la Universidad Estatal de Michigan? Cao y sus colegas esperan combinar este nuevo trabajo con el otro trabajo reciente de Cao sobre las denominadas pinzas "inteligentes", que integran sensores inteligentes en el material de agarre. También están considerando la posibilidad de combinar su mano humanoide robótica con modelos de 'brazos suaves', lo que permitiría a la máquina imitar con mayor precisión las acciones humanas.

En el futuro, es posible que veamos robots que no solo nos superan, sino que también manejan las tareas del día a día con destreza y destreza de tacto que anteriormente pensábamos que solo los humanos podían reunir.


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