Изобретения автор: shotlandec | 29-04-2012, 19:20

Молотый кофе обеспечил роботов универсальным захватом

2

Он одинаково аккуратно способен удерживать молоток и лампочку, сырое яйцо и монетку, авторучку и амортизатор, ничего заранее о них не зная. Таков новый робототехнический манипулятор – один из самых деликатных в мире. Чтобы создать его, разработчикам понадобилось всего ничего: немного технического мастерства, резиновый мячик и молотый кофе.Универсальный робототехнический захват (universal robotic gripper) построили учёные и инженеры из университетов Чикаго (UChicago) и Корнелла (Cornell), корпорации iRobot и пентагоновского агентства передовых оборонных исследований DARPA.Ключевая деталь новинки – шарик из латекса, набитый молотым кофе, но не туго. Когда робот опускает шарик на предмет, поверхность манипулятора легко деформируется, словно обнимая все выступы. Далее из шарика откачивается воздух, частицы кофе тут же сцепляются между собой и превращают захват в твёрдое тело.
Молотый кофе обеспечил роботов универсальным захватом

Так выглядит бережное удержание куриного яйца новым манипулятором. Американские учёные сообщают, что для захвата объектов оказалось достаточно, чтобы объём шарика менялся всего на 0,5% (фото John Amend, Cornell University).
Один из авторов системы Ход Липсон (Hod Lipson) из Корнелла объясняет: «Зёрна кофе похожи на множество мелких шестерёнок. Когда они не прижаты друг к другу, зёрнышки могут переворачиваться и „течь“. Если же они хотя бы немного сдавлены, „зубья“ блокируются и весь массив становится твёрдым».Компания iRobot, кстати, не первый раз сотрудничает с чикагскими исследователями: ранее по заказу DARPA эти же партнёры явили на свет прототип растекающегося химбота. И в последнем применялся похожий принцип. В роботе было устроено множество отсеков с россыпью твёрдых частиц. Заполнение этих камер воздухом или его откачка меняли форму и твёрдость соответствующего участка машины.
Молотый кофе обеспечил роботов универсальным захватом

Многие инженеры, пытаясь создать бережные манипуляторы, идут по пути копирования природы – проектируют пятипалые кисти. Получается порой очень неплохо.Но такие системы, в противовес показанной на снимке, нуждаются во множестве управляемых сочленений, сенсорах, фиксирующих усилие на каждом пальце, и софте, способном правильно обращаться с разными по хрупкости предметами. «Кофейный» же захват автоматически приспосабливается практически ко всему без всякого обдумывания (фото John Amend, Cornell University).

Эффект «перемены зажимания» (jamming transition) можно найти в быту. Вакуумированный пакет со всё тем же молотым кофе твёрд едва ли не как кирпич до тех пор, пока не вскроешь упаковку и не впустишь в неё воздух.Физики используют эту концепцию и эту модель для прогнозирования поведения широкого спектра неупорядоченных аморфных материалов, которые в зависимости от условий демонстрируют свойства жидкости и твёрдого тела.
Молотый кофе обеспечил роботов универсальным захватом

Слева: один из участников нового проекта – чикагский физик Генрих Джегер (Heinrich Jaeger) – держит прототип мягкого захвата. Джегер известен нам по открытию необычного поведения песка и уже упомянутому химботу. Как видим, пересечение разных интересов позволило Генриху и его товарищам найти применение известному явлению в сфере, о которой никто поначалу и не думал.Джегер, Николас Роденберг (Nicholas Rodenberg) и Эрик Браун (Eric Brown, справа) отвечали за теоретические расчёты работы эластичного механизма (фото Lloyd DeGrane, University of Chicago).
В принципе, практически любой гранулированный материал подойдёт для наполнения универсального манипулятора, хотя и с разными результатами. Наверное, в будущем для таких механизмов удастся подобрать какой-нибудь полимер.Сами создатели устройства поначалу испытывали в роли наполнителя песок, микроскопические стеклянные шарики, рис, кус-кус и даже перемолотые шины. В конце концов учёные остановились на кофе. У него оказалось самое удачное сочетание хороших удерживающих свойств и низкого веса.
Молотый кофе обеспечил роботов универсальным захватом

Испытания робота показали, что он одинаково легко приспосабливает форму шарика под самые разные предметы. При этом усилие захвата оказалось во много раз больше веса предметов (фото John Amend, Cornell University).
Физики выделили три механизма, помогающие создавать удерживающую силу: трение, разряжение и блокировку частей диковинного манипулятора. (Результаты испытания устройства его авторы опубликовали в статье в PNAS, смотрите также пресс-релиз университета Чикаго.)Мягкий универсальный захват может пригодиться в разных областях — от военной (бережное обращение со взрывными устройствами) до медицинской (протезы, хирургические роботы). Более крупные «шарики с кофе» могли бы поднимать со стола сразу много мелких предметов без необходимости в их распознавании системами машинного зрения. И похожие манипуляторы могли бы позволить роботам ходить по вертикальным неровным поверхностям.
Молотый кофе обеспечил роботов универсальным захватом

Джон Аменд (John Amend, слева) и Ход Липсон из Корнелла. Они совместно с представителями iRobot построили и испытали «кофейный» манипулятор (фото Robert Barker, Cornell Chronicle).
Создание опытного образца универсального манипулятора финансировало DARPA. Но дальнейшая судьба изобретения туманна. Со слов Липсона, построенный захват несложен и мог бы оказаться на рынке хоть завтра. Видимо, это прозрачный намёк в сторону корпорации iRobot, но та о внедрении новинки пока ничего не говорит.

3

Читайте так же:

10  

Статьи раздела Изобретения

Неоспоримые причины пить кофе ежедневно

Неоспоримые причины пить кофе ежедневноСчитаете себя заядлым кофеманом? Вам понравится эта статья! Надоели те, кто считают Ваш любимый напиток самым настоящим наркотиком? Сейчас Вы узнаете целых одиннадцать железных аргументов, которые можно предъявить этим вредным надоедам, если они снова вздумают читать Вам лекции о вреде кофе.

Открыта месть фиговых деревьев осам-мошенникам

Открыта месть фиговых деревьев осам-мошенникамФиговые деревья и осы давно выработали своеобразный кодекс помощи друг другу – за возможность откладывать свои яйца в плоды, чтобы в них развивались личинки, насекомые опыляют фиги. А что бывает, когда осы жульничают, раскрыли учёные из университета Корнелла (Cornell University) и Смитсонианского института тропических исследований (STRI).

Шоколадные алкогольные напитки готовились с глубокой древности

Шоколадные алкогольные напитки готовились с глубокой древностиЛюди увлекались шоколадом ещё три тысячи лет назад, то есть на полтысячелетия раньше, чем недавно полагали учёные. Это потрясающее открытие сделали специалисты из исследовательской группы под руководством Джона Хендерсона (John Henderson), профессора антропологии из университета Корнелла (Cornell University).

Шоколад через ингалятор.

Шоколад через ингалятор.Во Франции начались продажи инновационных продуктов. В частности, шоколад, не приносящий ни одной калории и кофе, который не вреден для здоровья...

Автомобиль Carpuccino пьёт кофе вёдрами

Автомобиль Carpuccino пьёт кофе вёдрами3500 чашечек эспрессо на 100 километров — таков средний расход топлива у автомобиля, построенного британскими умельцами. Любой кофеман будет посрамлён столь достойным аппетитом. Впрочем, ни один человек на кофе, перевариваемый этой машиной, не покусится. Зато порадуется тому, насколько плотно серьёзная наука может быть смешана с забавными экспериментами.

 (голосов: 0)

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Это интересно
.
Последние новости

Уход за старой кошкой

Хозяева зачастую, в суете дней не улавливают того момента когда их кошка стареет и нуждается в большем уходе. Внешне поведение может совсем не измениться, но звоночком может послужить изменение его поведения: апатия, потеря аппетита, увеличение продолжительности сна.


Алхимия: из низшего в высшее

Некоторые ученые полагают, что само понятие «алхимия» ведет свою историю от греческого термина «хио», которое означает «изливать» или «лить металл», поскольку очень многое в алхимии связано с металлами, разнообразными способами их получения и обработки.


Кольцо в небе над Венесуэллой

Необычное явление наблюдалось 21 июня 2003 г. в 20 километрах к западу от Каракаса. В 6 часов вечера люди заметили в небе странное плотное облако, по форме отдаленно напоминающее чечевицу.


Кресло исполняет желания

Есть на планете места, где удивительным образом тайное становится явным, а мечты вдруг приобретают вполне осязаемые реальные черты.


Призрак короля

Невероятно таинственная история случилась в 1792 г. В период французского революционного переворота. Таинственный призрак, повлиявший на течение исторических событий, предотвратил назревавшее кровопролитие между французами и австрийско-прусской империей.


Человек произошел от скрещивания шимпанзе со свиньей

Даже по сей день диспуты о происхождении человека не утихают, а становятся все горячее. Генетик из Америки выдвинул новую гипотезу о происхождении человека. Разработал он ее в университете Джорджии со своими коллегами.


Город оплавленных камней

Прибрежные равнины Перу, окруженные высокогорьем Анд считаются самой протяженной горной цепью, которую называют остовом Южного континента Америки. Здесь в нагорной долине, окруженной неприступными скалами, зарождающяяся империя кечуа, заложила основу своего государства Куско.


Загадочные двойники
Американец Адриан Браун работает шофером в частной охранной фирме. Каждую ночь объезжает объекты строго по установленному маршруту.


Человек по своей природе крайне суеверный, оттуда и берутся многочисленные приметы и разные народные суеверия. Этих суеверий великое множество. Так одни из самых распространённых имеют тематику «потерял- нашел». 


Женское имя - Лариса. Тайна имени
Лариса - имя, имеющее латинские корни. В переводе означает «чайка». Как вольная птица, Лариса все старается взмыть повыше в небо, то и дело подвергая сомнению законы гравитации.


Мужское имя - Геннадий. Тайна имени
Геннадий (в буквальном переводе означает «родовитый») - имя имеющее древнегреческие корни. И действительно, Геннадии часто находятся под гнетом своей родословной. 


Космический телескоп Хаббла.

Прошедшее столетие далеко продвинуло человеческие познания в сфере исследования нашей Вселенной. Было сделано множество открытий с помощью сложных оптических телескопов, расположенных в высокогорных исследовательских обсерваториях.



Титан – металл для освоения космических пространств.

Бездна космических глубин начинается сразу же за тонкой оболочкой земной атмосферы. Наша Солнечная система выглядит совсем небольшой на фоне этой абсолютной пустоты.



Самая маленькая птица на Земле.
Радужная птичка колибри является самой маленькой птицей на Земле. Это прекрасное творение природы обитает на просторах Американского континента от Аляски до Огненной Земли. 


Интересные факты про насекомых.
Одним из самых необычных фактов о насекомых является то, что в отличие от людей, они не испытывают боли. Боль – это неприятное телесное и эмоциональное ощущение, которое связано с реальным или возможным повреждением тканей организма.

Популярные новости