09/10/2023
Door Ad Spijkers
Koreaanse wetenschappers ontwikkelen een zachte robotgrijper die een geweven structuur nabootst.
Door gebruik te maken van zachte, flexibele materialen zoals stof, papier en siliconen, zijn zachte robotgrijpers een essentieel onderdeel. In vergelijking met conventionele starre materiaalgrijpers zijn ze flexibeler en veiliger. Ze worden onderzocht voor huishoudelijke robots die kwetsbare voorwerpen zoals eieren hanteren, of voor logistieke robots die verschillende soorten voorwerpen moeten dragen.
Het geringe draagvermogen maakt het echter moeilijk om zware voorwerpen op te tillen. De slechte grijpstabiliteit maakt het gemakkelijk om het voorwerp kwijt te raken, zelfs bij milde externe schokken. Onderzoekers aan het Korea Advanced Institute of Science and Technology in Seoul hebben een zachte grijper ontwikkeld met een geweven structuur die met 130 gram materiaal voorwerpen van meer dan 100 kg kan vastgrijpen.
PET
Om de laadcapaciteit van de zachte robotgrijper te vergroten, paste het onderzoeksteam een nieuwe structuur toe, geïnspireerd op textiel. De conventionele methode is, om nieuwe materialen te ontwikkelen of de structuur te versterken. De weeftechniek waarop de onderzoekers zich concentreerden, omvat het strak met elkaar verweven van individuele draden. Deze creëren een sterke stof die op betrouwbare wijze zware voorwerpen kan dragen. Deze methode wordt al eeuwen lang gebruikt in kleding, tassen en industrieel textiel.
Het team gebruikte dun PET kunststof. De grijpers zijn zo ontworpen dat de stroken zich kunnen verstrengelen en afwikkelen tot een geweven structuur. De resulterende geweven grijper heeft een massa van 130 g en kan een voorwerp van 100 kg vastgrijpen. Conventionele grijpers met hetzelfde gewicht kunnen maximaal 20 kg tillen.
Ook maakt de door het onderzoeksteam ontwikkelde zachte robotgrijper gebruik van een goedkope kunststof. Dit materiaal kan worden gebruikt als een universele grijper die voorwerpen van verschillende vormen en gewichten kan vastgrijpen, waardoor deze concurrerend is in prijs. . Omdat de zachte robotgrijper kan worden vervaardigd door simpelweg een kunststof strip vast te maken, kan het productieproces in minder dan tien minuten worden voltooid. De grijper is eenvoudig te vervangen en te onderhouden, waardoor de procesefficiëntie uitstekend is.
Toepassing
Behalve van PET, het belangrijkste materiaal dat door het onderzoeksteam wordt gebruikt, kan de grijper worden gemaakt van verschillende materialen zoals rubber en verbindingen die elasticiteit bezitten. Hierdoor kan het team grijpers aanpassen en gebruiken die geschikt zijn voor industriële en logistieke locaties die vereisen sterke grijpprestaties of verschillende omgevingen die extreme omstandigheden moeten weerstaan.
De door get instituut KIST en KAIST ontwikkelde grijper met geweven structuur heeft de sterke punten van een zachte robot, maar kan zware voorwerpen vastgrijpen op het niveau van een stijve grijper. De grijper kan in verschillende maten worden vervaardigd, voor producten van munten tot auto's. Hij kan voorwerpen van verschillende vormen en gewichten vasthouden, van dunne kaarten tot bloemen. De onderzoekers verwachten dat het onderdeel zal worden gebruikt in sectoren als de industrie, logistiek en huishoudelijk werk waarvoor zachte grijpers nodig zijn.
De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.
Foto: Korea Institute of Science and Technology