Mano robotica simile alla mano umana

Mano robotica simile alla mano umana per dimensioni e movimento con rilevamento tattile ottenuto con sensore di forza e sensore di tipo pelle.

Il Korea Institute of Machinery & Materials (President Chunhong Park; hereinafter “KIMM”) ha sviluppato una mano robotica in grado di gestire vari oggetti e strumenti nella vita quotidiana, come tenere un uovo e tagliare le carte con un paio di forbici. La mano può essere facilmente montata su una varietà di bracci robotici e offre la forza di presa più forte del mondo contro il proprio peso. Si prevede che l'uso delle mani robotiche sarà esteso ai siti industriali e alla vita di tutti i giorni.

Il team guidato dal Dottor Hyunmin Do, ricercatore principale presso il Dipartimento di Robotica e Meccatronica sotto la Divisione Ricerca sui Sistemi di Produzione Avanzata di KIMM, ha sviluppato una mano robot in grado di gestire gli oggetti allo stesso modo delle mani umane imitando la struttura e il movimento delle dita umane.

La mano robot sviluppata è composta da quattro dita e 16 giunti. Sono stati usati in totale 12 motori per muovere ogni dito e articolazione in modo indipendente.

Il team di ricerca ha sviluppato un meccanismo unico per supportare il movimento in piccoli spazi con un alto grado di libertà, simile al movimento di una mano umana. Sono riusciti a modularizzare l'unità motrice responsabile del movimento delle dita incorporandola nel palmo. La mano del robot può essere facilmente montata su una varietà di bracci robotici.

Inoltre, la mano robot sviluppata è più leggera e più forte delle mani robot disponibili in commercio. Il suo peso è inferiore a 1 kg, ma il carico utile è superiore a 3 kg.

Il team di ricerca ha sviluppato due tipi di sensori di forza per consentire al rilevamento tattile di delineare il contatto con gli oggetti che poi sono stati attaccati alle estremità delle dita, alle dita e al palmo. I sensori collegati alla punta delle dita sono sensori di forza / coppia multiasse con un diametro di 15 mm e un peso inferiore a 5 grammi. Possono misurare l'entità e la direzione della forza rilevata a portata di mano quando la mano del robot entra in contatto con un oggetto. I sensori sono la chiave per controllare la forza di presa.

Anche i sensori tattili di tipo cutaneo, sviluppati attraverso la ricerca congiunta con l'Università Nazionale di Seoul, sono stati attaccati alle dita e al palmo. Questi sensori misurano la distribuzione della forza nell'area di contatto quando la mano del robot tocca un oggetto.

Le mani dei robot commerciali sviluppate finora hanno applicazioni limitate, in quanto non esistono prodotti modulati dotati di unità motrici integrate nell'area del palmo e sensori tattili integrati.

Il dottor Hyunmin Do ha dichiarato: «La mano del robot è stata sviluppata per gestire vari oggetti, compresi gli strumenti della vita quotidiana, imitando il movimento delicato di una mano umana. Si prevede inoltre che venga utilizzata come piattaforma di ricerca per studiare l'algoritmo di presa del robot mano e intelligenza di manipolazione.»

Questa ricerca è stata condotta nell'ambito del programma di “Sviluppo di una tecnologia di controllo delle attività robotiche basata sul riconoscimento multimodale per il controllo di oggetti e strumenti nella vita quotidiana”, un programma del Ministero del commercio, dell'industria e dell'energia.

Descrizione foto: il dispositivo è composto da quattro dita, ciascuna con tre articolazioni, che le rende flessibili come una mano umana ma con una presa più forte - Credit: Korea Institute of Machinery & Materials.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Team develops robot hand capable of handling eggs and cutting paper with scissors