Novo robô de lavagem pode contribuir para a automação de tarefas domésticas

Embora o advento de sistemas robóticos que possa concluir as tarefas domésticas tenha sido amplamente antecipado, os lançados comercialmente até agora são principalmente aspiradores de robôs que limpam autonomamente o piso. Por outro lado, os robôs que podem limpar de maneira confiável superfícies, arrumados, cozinhar ou executar outras tarefas em ambientes domésticos são muito caros ou ainda não chegaram ao mercado.

Pesquisadores da Northeastern University desenvolveram recentemente o SCCRUB, um braço robótico macio que pode completar uma tarefa além do Hoovering and Mopping, que muitas pessoas acham as superfícies tediosas, a saber, as superfícies limpas. O novo braço robótico, introduzido em um artigo sobre o arxiv Verificou -se que o servidor de pré -impressão limpa com sucesso superfícies sujas, queimadas e oleosas, removendo mais de 99.% de resíduos os aderidos a eles.

“Nosso estudo recente baseia -se em um de nossos artigos anteriores publicados em Robótica científica“Jeffrey Lipton, autor sênior do artigo, disse ao Tech Xplore”. Sabíamos que tínhamos um novo tipo de braço de robô que poderia fornecer o poder de uma broca através de um braço robótico suave. Queríamos mostrar o que mais poderíamos fazer com esta nova plataforma “.

Para testar ainda mais a eficácia do braço robótico macio que eles desenvolveram, Lipton e seus colegas começaram a navegar on-line, procurando aplicativos viáveis no mundo real. Eles logo notaram que um dos acessórios de broca mais comprado na Amazon era um lavador, o que os inspirou a integrá -lo ao braço.

“Acho que muitas pessoas se exercitaram esfregando algo apenas para pensar: ‘Por que um robô não pode fazer isso?'”, Disse Jakub F. Kowalewski, primeiro autor do artigo. “A realidade é que os braços de robô que são poderosos o suficiente para a limpeza pesada geralmente não são seguros em torno das pessoas. Nosso objetivo era mostrar como os robôs que combinam flexibilidade e rigidez podem ser macios e seguros, mas poderosos o suficiente para esfregar a sujeira dura com um pincel”.

O SCCRUB, o novo braço robótico introduzido pelos pesquisadores, tem três componentes principais. Isso inclui uma escova de lavagem contra-rotativa, novo controlador de software baseado em aprendizado profundo que planeja as ações necessárias para limpar e os componentes de robôs anteriormente desenvolvidos por Lipton e seus colegas, referidos como células Trunc.

“Trunc significa acoplamentos universais torsionalmente rígidos”, explicou Lipton. “Essas células podem dobrar, estender e flexionar ao transmitir torque. Ao encadear e aninhar, construímos um braço de robô que é leve e macio, mas capaz de colocar o torque de uma broca de mão através do braço. Isso nos permite tornar o braço seguro para entrar em contato com as superfícies e trabalhar com as pessoas enquanto entregam o poder necessário para eliminar a terra e a sujeira e a grama”.

As ações do robô SCCRUB são planejadas por um controlador baseado em aprendizado de máquina que planeja os movimentos de partes específicas do robô para garantir que elas atinjam as posições desejadas, além de responsáveis pela flexibilidade do braço. Além disso, a equipe adicionou um acessório de escova de cerdas ao braço robótico que pode esfregar a sujeira e o resíduo das superfícies.

“O acessório da escova para o braço do SCCRUB usa uma caixa de engrenagens planetárias para contra-rotear o pincel”, disse Alyssa Ugent, co-autor do papel. “Ao cancelar as forças de atrito, o pincel contra-rotativo permite que o braço macio pressione firmemente em uma superfície, mantendo sua posição”.

Os pesquisadores testaram um protótipo do braço do SCCRUB em uma série de experimentos, como parte do qual limpava diferentes tipos de “bagunças”. Eles descobriram que o braço limpava com sucesso uma placa de vidro que foi colocada anteriormente no microondas com ketchup nela e um assento no vaso sanitário com reserva de frutas de mirtilo aderida a ele, removendo quase todo o resíduo.

“Nosso braço macio pode trabalhar com e ao redor dos seres humanos, em espaços humanos, mas entregar o poder normalmente encontrado apenas em robôs duros caros”, disse Lipton.

“Esperamos que essa nova maneira de fazer robôs permitir que os robôs compartilhem nossos espaços e o mundo ao lado de nós em tarefas maçantes e sujas sem serem perigosos. Agora planejamos continuar refinando o braço usado no SCCRUB para realizar outras tarefas”.

O novo lavador robótico desenvolvido por esta equipe de pesquisa em breve poderá ser melhorado ainda mais, para ampliar a gama de tarefas que pode enfrentar com sucesso. Lipton e seus colegas esperam que ele saia de seu laboratório e entre os ambientes domésticos do mundo real.

“Espero um dia ver braços robóticos macios, ajudando os seres humanos com segurança em uma ampla gama de configurações, de ambientes industriais a tarefas domésticas diárias”, acrescentou Kowalewski.

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