03/01/2022
Door Ad Spijkers
Een herconfigureerbaar hybride robotsysteem uit Singapore kan een verscheidenheid aan objecten vastpakken.
Geïnspireerd door de natuurlijke behendigheid van de menselijke hand heeft een team aan de National University of Singapore (NUS) een herconfigureerbaar hybride robotsysteem ontwikkeld. Het kan een verscheidenheid aan objecten vastpakken: van klein, zacht en delicaat tot groot, zwaar en omvangrijk.
De hybride robotgrijpers gebruiken zachte, flexibele, 3D-geprinte vingers met een herconfigureerbare grijperbasis. Ze bieden geavanceerde mogelijkheden in traditionele pick-and-place-taken, waarmee robots veilig delicate items van verschillende vormen, maten en stijfheid kunnen oppakken.
Bio-geïnspireerd
Robots hebben computer vision en deep learning nodig om het type objecten en hun oriëntatie te detecteren. De grijper kan dan automatisch beslissen hoe objecten het beste kunnen worden opgepakt en geplaatst om de noodzaak van menselijk ingrijpen tot een minimum te beperken.
Om robotgrijpers te ontwikkelen die net zo handig zijn als mensenhanden, bedacht het team hybride robotgrijpers. Deze bestaan uit drie of vier zachte vingers, die naar behoefte opnieuw kunnen worden geconfigureerd. De vingers zijn pneumatisch gedreven en uitgerust met een nieuw vergrendelingsmechanisme voor instelbare stijfheid. Het team heeft drie soorten hybride robotgrijpersystemen ontwikkel, bijna als drie verschillende handen die nuttig zijn in verschillende contexten.
Drie typen
De eerste is GourmetGrip, die geschikt is voor de meest gevoelige taken, zoals het hanteren van delicate hapklare snacks of voedsel dat gemakkelijk kan worden beschadigd. De soft-handed-modus is herconfigureerbaar, zodat hij geschikt is voor verschillende greephoudingen en voor een verscheidenheid aan ruimtelijke beperkingen.
Op een robotarm kan GourmetGrip voedselproducten oppakken en plaatsen met een snelheid die vergelijkbaar is met die van een mens. Het GourmetGrip-systeem kan meer dan vijftig verschillende voedingsmiddelen opnemen, zoals pudding, gesneden cake, groenten en fruit.
Het tweede type grijper is de Universal Soft Gripper (UnisoGrip), een breder toepasbare oplossing. Deze is ontworpen voor het verwerken van verpakte goederen langs de assemblagelijn wanneer ze zich in dozen worden geplaatst voor verzending en transport. Deze uitvoering kan zijn greepbereik aanzienlijk uitbreiden en heeft zachte, draaibare grijpvingers voor fijn grijpen.
De UnisoGrip kan items aan die tot 30 cm breed zijn en tot 3 kg. Ook heeft deze grijper een vacuümzuignap waarmee het meer onhandig geplaatste objecten kan manoeuvreren. Hij kan meer dan dertig verschillende soorten consumptiegoederen opnemen, zoals flessen drank, koffiepoederverpakkingen, navulbare wasmiddelverpakkingen en meer.
Het derde type grijper is volledig aanpasbaar is en is aan te passen aan specifieke klantbehoeften en ruimtebeperkingen. Deze aanpak biedt een breed scala aan grijpopties die objecten van verschillende vormen, maten en verpakkingsmaterialen aankunnen. De technologie wordt onder meer gebruikt door een in Singapore gevestigde fabrikant van rijstvermicelli voor het optimaliseren van het verpakken van rijstvermicelli-pakketten in kartonnen dozen.
Naar de markt
Het team van de NUS heeft een start-up opgestart die commerciële partners verschillende opties biedt voor het inzetten van de robotgrijpersystemen. Ze kunnen worden gebundeld met een robotarm of afzonderlijk worden gekocht, aangezien de grijpers eenvoudig op commerciële robotarmen kunnen worden gemonteerd. RO+ wil ook een 4-in-1-oplossing aanbieden die grijper, robotarm, computer vision module en transportsysteem omvat. Het team is ook bezig met het verbeteren van de intelligentie van de grijpers door middel van machine learning, waarbij het systeem kan worden getraind via een online bibliotheek om continu te leren en het grijpen van nieuwe items te optimaliseren.
Foto: National University of Singapore