Ρομποτικός βραχίονας με αισθητήρα αφής σε πραγματικό χρόνο.
Οι ερευνητές του Haptics Research Center του Πανεπιστημίου Keio έχουν αναπτύξει ένα ρομποτικό βραχίονα πραγματικού χρόνου που μεταδίδει ήχο, όραση και εξαιρετικά ευαίσθητα αισθήματα επαφής σε χρήστες που βρίσκονται σε απόσταση.
Αυτή η καινοτόμος τεχνολογία ρομποτικής με ευαισθησία στην αφή αναφέρθηκε στο τεύχος του Οκτωβρίου 2017 των IEEE Transactions on Industrial Electronic. Η τεχνολογία αναμένεται να βρει εφαρμογές σε τομείς όπως η βιομηχανική παραγωγή, η συγκομιδή αγροτικών προϊόντων και η νοσηλευτική φροντίδα.
Υπάρχει μεγάλη ζήτηση για τη ρομποτική τεχνολογία, ούτως ώστε να ξεπεραστούν οι δύσκολες προκλήσεις του 21ου αιώνα, όπως η παροχή φροντίδας στους ηλικιωμένους σε ταχέως γηρασμένα έθνη, η υποστήριξη γεωργίας που απαιτεί εντατική εργασία και η αντιμετώπιση έκτακτων καταστάσεων έκτακτης ανάγκης όπου οι άνθρωποι δεν μπορούν να παρέμβουν άμεσα, όπως οι καταστροφές των πυρηνικών σταθμών.
Με αυτό το υπόβαθρο, ένας αυξανόμενος αριθμός ερευνητών επικεντρώνεται στις δυνατότητες της «απτικής» – επικοινωνίας ανθρώπου-μηχανής με βάση την αφή – για την επίλυση αυτών και των συναφών προβλημάτων. Στην απλούστερη μορφή της, τα απτικά συστήματα ρομποτικής επιτρέπουν στους χρήστες να αισθάνονται την αίσθηση της αφής μέσω δονήσεων αναγκαστικής κίνησης. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί αισθητήρες αφής που είναι δύσκολο να βαθμονομηθούν και συχνά δυσλειτουργούν σε ακραία περιβάλλοντα όπως η θερμότητα και η ακτινοβολία. Επιπλέον, η συμβατική τεχνολογία απτικών βασίζεται σε δονήσεις και είναι ψευδο-αφής. Έτσι, αν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παιχνίδια και ψυχαγωγία, το φάσμα των βιομηχανικών εφαρμογών είναι πολύ περιορισμένο.
Ο Takahiro Nozaki και οι συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο Keio ανέπτυξαν ένα ρομπότ που βασίζεται στην απτική μηχανική μέσω ενός βραχίονα που φέρει την ονομασία General Purpose Arm (GPA) που μεταδίδει ήχο, εικόνα, κίνηση σε έναν απομακρυσμένο χρήστη σε πραγματικό χρόνο. “Αυτό το «απτικό ρομπότ» είναι αναπόσπαστο μέρος της τεχνολογίας του Διαδικτύου των Δράσεων – Internet of Actions (IoA), έχοντας εφαρμογές στον τομέα της μεταποίησης, της γεωργίας, της ιατρικής και της νοσηλευτικής φροντίδας », λέει ο Nozaki.
Αυτή είναι η πρώτη τεχνολογία στον κόσμο μετάδοσης της δύναμης σε υψηλή ακρίβεια που θυμάται τις ανθρώπινες κινήσεις, τις επεξεργάζεται και τις αναπαράγει. Επίσης, αυτός ο βραχίονας δεν χρησιμοποιεί συμβατικούς αισθητήρες αφής, καθιστώντας το έτσι φθηνότερο, πιο συμπαγές και ισχυρότερο σε ενδεχόμενες δυσλειτουργίες.
Η βασική τεχνολογία πίσω από αυτό το ρομπότ βασίζεται σε κινητήρες υψηλής ακρίβειας ενσωματωμένους στο βραχίονα που καθοδηγούνται από αλγόριθμους. Ο μεγάλης ακρίβειας έλεγχος της δύναμης και της θέσης είναι κρίσιμος για τη μετάδοση μιας αίσθησης αφής, χωρίς τη χρήση αισθητήρων αφής.
Για παράδειγμα, οι ρομποτικοί βραχίονες υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία, για επαναλαμβανόμενες ενέργειες στις γραμμές συναρμολόγησης αυτοκινήτων. Ωστόσο, τέτοια ρομποτικά εργαλεία επαναλαμβανόμενων κινήσεων απαιτούν οπωσδήποτε μια προ-προγραμματισμένη σειρά εντολών, για καθορισμένες κινήσεις και αυτό τα καθιστά αρκετά ακριβά, και προφανώς για αυτό τα αγοράζουν μόνο οι μεγάλες βιομηχανίες, όπως οι αυτοκινητοβιομηχανίες
