Zvětšit obrázek

Elastické chapadlo rozdělené na sekce zvládá jemný trojrozměrný pohyb. (Kredit: Advanced Materials DOI: 10.1002/adma.201203002

Zvětšit obrázek

Ukázka natlakování kanálků a trojrozměrný pohyb chapadla. Pro názornost ukázky zvolili tři tlaky: PI=75 mbar, PII=130 mbar a PIII=270 mbar (Kredit: Ramses V. Martinez, Harvard University)

Tradiční ramena robotů byla konstruována většinou k tomu, aby se uplatnila jako součást montážních linek nebo ve skladovém podnikovém hospodářství. Proto jejich konstrukce není příliš vhodná na práci s křehkými, měkkými a poddajnými materiály. Inženýři se proto delší dobu snaží vyvíjet nové technologické prvky, které by robotům daly „ruce“ se schopnostmi jemných až něžných doteků. Osmičlenný tým výzkumníků pod vedením George M. Whitesidese z Harvard University (Cambridge) s finanční injekcí ministerstva energetiky a DARPA předvedl manipulační jednotku podobnou chapadlu mořských bezobratlých. Předvedený prototyp umí například uchopit květinu, aniž by ji rozdrtil. Umí dát injekci i ve stísněném prostoru tělní dutiny,...

U manipulačních ramen, která se snaží napodobit stisk lidské ruky bývá problém nastavení síly jakou čelisti objekt svírají. Nový systém pružného chapadla se vzdal všech pevných částí, kloubových spojů i uchopovacích kleští. Vše nahradilo rameno z poddajného materiálu. Jeho činnost připomíná hadí tělo, nebo chapadlo chobotnice bez přísavek. Okolo objektu se rameno nejprve jemně omotá a teprve pak s ním začne manipulovat.

 
Pohyb chapadla umožňují uvnitř vedené kanálky na něž jsou napojeny ohebné trubičky. Těmi se podle potřeby do segmentů chapadla pumpuje vzduch, nebo kapalina. Kanálky jsou na sobě nezávislé, což dovoluje plastovému dílu stočit se podle potřeby do všech směrů. Sílu úchopu pak lze regulovat velikostí tlaku v systému. Výhodou plastového ramena  je jeho schopnost pracovat i tam, kde by kontakt s klasickým ramenem hrozilo poškození jemné tkáně. Nespornou výhodou je také láce takového chapadla. Odlévá se totiž v celku z elastomeru do předem připravené formy. Pohonná kompresorová jednotka také nepředstavuje vysoké náklady a tak jediné, co komplikuje využití je elektronika a řídící systém trysek a tlaků, kterými se do příslušných komor vhání a upouští vzduch.

Zvětšit obrázek

Ukázka deaktivace nástražného zařízení zabaleného v polystyrenové krabici. (Kredit: Ramses V. Martinez, Harvard University)

Robotické pružné chapadlo do značné míry imituje pohyb hadího těla s postupně se utahujícími smyčkami. Vědci možnosti uplatnění  jejich robotického chapadla předvedli s připevněnou  injekční jehlou, kamerou a přísavkou. Působivá je i ukázka deaktivace nástražného výbušného zařízení umístěného v polystyrenové krabici přičemž konečné přerušení elektrického obvodu provádí elastické rameno  pomocí kyseliny dusičné, která spoj rozleptá.  Abstrakt článku a další podrobnosti ve formátu pdf lze najít zde DOI: 10.1002/adma.201203002

Zvětšit obrázek

Odpočívající AlphaDog

Robotický pes LS3 (Legged Squard Support System)
Vylepšený AlfaPes z Boston Dynamics již není tak hlučný, jakojeho předchůdce, nevadí mu míhání se větviček před kamerami a čidly na měření vzdálenosti. Kromě chůze po kamenitém a svažitém terénu se umí prodírat i hustým porostem. Měl by být o něco svižnější v terénu i na silnici ale hlavně nový pes je desetkrát méně hlučný. Takže se vedle něj již lze domluvit i běžným hovorem. Těžkým terénem se má pohybovat rychlostí 1,6  až 4,8 kilometrů za hodinu v lehčím terénu bude stačit jednotkám přesouvajícím se rychlostí 8 km za hodinu. Po rovině má chodit jedenácti kilometrovou rychlostí. Není to moc, ale i tak se z vize válečných stratégů se pomalu stává realita. I když robot na videozáznamu zatím chodí jen ve šlépějích svého pána, v jednom ze záběrů jsou vidět v akci již oba zatím vyrobené exempláře. Asi není daleko doba, kdy se váleční psi masově pohrnou na nepřítele a cestou budou ničit vše, co se jim postaví do cesty. Podle expertů na válčení se tak stane ještě za naší generace. Testovací program má být vyhodnocen v prosinci letošního roku. Tehdy se asi také dočkáme dalších podrobností. 

Prameny:
Robotic Tentacles with Three-Dimensional Mobility Based on Flexible Elastomers, Ramses V. Martinez, Jamie L. Branch, Carina R. Fish, Lihua Jin, Robert F. Shepherd, Rui M. D. Nunes, Zhigang Suo, George M. Whitesides.: Advanced Materials