Mâinile robotice tradiționale necesită, de obicei, informații precise despre mediul înconjurător și programare complexă pentru a apuca cu succes obiecte. În schimb, oamenii pot ridica obiecte fără a avea nevoie de date exacte despre poziționare, în mare parte datorită flexibilității naturale a mâinilor noastre.
Laboratorul CREATE de la EPFL (École Polytechnique Fédérale de Lausanne) s-a inspirat din această capacitate umană pentru a dezvolta mâna ADAPT—o mână robotică ce folosește materiale flexibile, nu algoritmi complicați, pentru a realiza manipularea dexteră.
„Ca oameni, nu avem nevoie de prea multe informații externe pentru a apuca un obiect și credem că acest lucru se datorează interacțiunilor flexibile—sau moi—care au loc la interfața dintre obiect și mâna umană”, explică Kai Junge, doctorand în cadrul laboratorului CREATE, condus de profesoara Josie Hughes, din cadrul Facultății de Inginerie.
Designul mâinii ADAPT este remarcabil de eficient. În timp ce mâinile robotice tradiționale ar necesita un motor pentru fiecare articulație, mâna ADAPT folosește doar 12 motoare amplasate în încheietură pentru a controla cele 20 de articulații. Restul controlului mecanic este asigurat de arcuri ce pot fi reglate pentru rigiditate și o „piele” de silicon ce poate fi adăugată sau îndepărtată. Această flexibilitate distribuită strategic permite mâinii să se adapteze la diverse obiecte fără programare suplimentară.
În teste, mâna a atins o rată de succes de 93% la prinderea a 24 de obiecte diferite, de la șuruburi mici la banane, cu mișcări ce au imitat tiparele de prindere umană cu o similitudine de 68%. Cercetătorii au validat această robustețe prin peste 300 de experimente de prindere, comparând mâna flexibilă cu o versiune rigidă.
Echipa EPFL își continuă acum cercetările, integrând elemente de control în buclă închisă, inclusiv senzori de presiune în pielea de silicon și inteligență artificială. „O mai bună înțelegere a avantajelor roboților flexibili ar putea îmbunătăți semnificativ integrarea sistemelor robotice în medii extrem de imprevizibile sau în spații concepute pentru oameni”, rezumă Junge.
Această descoperire, publicată în Nature Communications Engineering, demonstrează cum flexibilitatea biomimetică poate permite o manipulare robotică mai intuitivă și adaptabilă, fără a depinde de programare complexă—cu potențialul de a transforma modul în care roboții interacționează cu mediile umane.