Robotyczny chwytak podnosi delikatne obiekty, wykorzystując ultradźwięki

  • Końcówka ramienia robota nie uszkodzi drobnych elementów, ponieważ nie dotyka ich.
  • Twórcą projektu opartego o działanie fal dźwiękowych jest Marcel Schuck z politechniki w Zurychu.
  • Rozwiązanie ma być lepsze od stosowanych dziś w precyzyjnych zadaniach czujników siły i gumowych chwytaków.
Robot hand catching a delicate white feather

Urządzenie opracowane przez badacza przypomina budową parę słuchawek. To dwie półkule połączone ze sobą płytką obwodu drukowanego z mikroczipami. Pomiędzy nimi może znaleźć się niewielki przedmiot utrzymywany i obracany przez fale dźwiękowe. Schuck tłumaczy, że za ten efekt odpowiada zjawisko lewitacji akustycznej – z hemisfer wydobywają się fale o tej samej częstotliwości, tworząc tzw. falę stojącą, której pozycja jest niezmienna w przestrzeni. Cząsteczki zatrzymane w niej unoszą się.

chwytak robota używający fal dźwiękowych
(Prototyp urządzenia – fot. ETH Zürich)

Fale dźwiękowe są lepsze od czujników siły i gumowych chwytaków

Szwajcarski naukowiec pracuje nad technologiami dla robotycznych chwytaków, dzięki którym delikatne i drogie elementy nie będą uszkadzane (np. w zegarmistrzostwie lub produkcji półprzewodników). W maszynach przemysłowych montuje się czujniki siły lub gumowe chwytaki, jednak zdaniem Marcela Schucka obydwa sposoby mają wady. Czujniki nie zawsze są skuteczne, szczególnie przy bardzo lekkich i kruchych częściach, natomiast elastyczne „dłonie” robotów trudno jest utrzymywać w dobrym stanie, bo łatwo brudzą się i mają ograniczone możliwości, jeśli chodzi o precyzję ustalania pozycji.

chwytak robota używający ultradźwięków
(Utrzymywanie obiektu dzięki ultradźwiękom – fot. ETH Zürich)

Prace nad lewitacją akustyczną

Lewitacja akustyczna jest wykorzystywana od niemal wieku. Na początku używano jej w badaniach kosmicznych. Przez długi czas przemieszczanie obiektów w pułapce akustycznej było możliwe tylko w jednym kierunku, przełomu dokonali w 2013 roku japońscy naukowcy, którym udało się zmieniać położenie obiektów w trójwymiarowej przestrzeni. W tym samym czasie badacze z politechniki w Zurychu zbudowali urządzenie unoszące i mieszające substancje w powietrzu.

Pioneer Fellowship

Marcel Schuck to stypendysta Pioneer Fellowship na Politechnice Federalnej w Zurychu. Młodzi naukowcy korzystający z programu dostają przez 12-18 miesięcy wsparcie w wysokości 150 tys. franków szwajcarskich (ok. 600 tys. złotych).

5G ABB AI Amazon AR ASTOR Automatyzacja Big data Blockchain Cloud computing Cyberbezpieczeństwo Digital twin DIH Dojrzałość cyfrowa Drony Druk 3D Edge computing Egzoszkielety Energetyka Fabryka przyszłości Fotowoltaika Gartner GOZ HP Human augmentation IBM ICT IIoT Konkursy Koronawirus Logistyka Microsoft ML Motoryzacja MŚP PPP Pracownicy 4.0 Prawo Przemysł 4.0 R&D Raporty Roboty Siemens Startupy VR