Uma garra robótica macia de 130g que pode levantar 100kg

Utilizando materiais macios e flexíveis, como tecido, papel e silicone, as garras robóticas macias agem como a mão de um robô para executar funções como agarrar e soltar objetos com segurança. Diferentemente das pinças convencionais de material rígido, elas são mais flexíveis e seguras, e estão sendo pesquisadas para robôs domésticos que manuseiam objetos frágeis, como ovos, ou para robôs logísticos que precisam transportar diversos tipos de objetos. No entanto, a sua baixa capacidade de carga dificulta o levantamento de objetos pesados, e a sua fraca estabilidade de preensão facilita a perda do objeto, mesmo sob um leve impacto externo.

Song, Kahye, do Centro de Pesquisa em Robótica Inteligente do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KIST), juntamente com o professor Lee, Dae-Young, do Departamento de Engenharia Aeroespacial do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) , desenvolveram em conjunto uma pinça macia com estrutura tecida que pode agarrar objetos com peso superior a 100 kg com 130 gramas de material.

Os resultados do estudo foram publicados em 2 de agosto em Comunicações da Natureza .

Para aumentar a capacidade de carga da pinça robótica macia, a equipa de investigação aplicou uma nova estrutura inspirada nos têxteis, em oposição ao método convencional de desenvolvimento de novos materiais ou reforço da estrutura.

A técnica de tecelagem em que se concentraram envolve entrelaçar firmemente fios individuais para criar um tecido forte, que pode suportar objetos pesados ​​de forma confiável e tem sido usado há séculos em roupas, bolsas e têxteis industriais. A equipe usou plástico PET fino. As pinças foram projetadas para permitir que as tiras se entrelaçassem e se desenrolassem em uma estrutura tecida.

A pinça tecida resultante pesa 130 gramas e pode segurar um objeto pesando 100 quilogramas. As garras convencionais com o mesmo peso não conseguem levantar mais de 20 quilos, no máximo, e considerando que uma pinça que consegue levantar o mesmo peso pesa 100 quilos, a equipe conseguiu aumentar a capacidade de carga em relação ao seu próprio peso.

Além disso, a pinça robótica macia desenvolvida pela equipe de pesquisa usa plástico, que custa apenas alguns milhares de won (aproximadamente US$ 2) por unidade de material, e pode ser usada como uma pinça universal que pode agarrar objetos de vários formatos e pesos, tornando-os mais resistentes. é altamente competitivo em preço. Além disso, como a pinça macia do robô pode ser fabricada simplesmente fixando uma tira de plástico, o processo de fabricação pode ser concluído em menos de 10 minutos e é fácil de substituir e manter, portanto a eficiência do processo é excelente.

Além do PET, principal material utilizado pela equipe de pesquisa, a pinça também pode ser confeccionada em diversos materiais como borracha e compostos que possuam elasticidade, permitindo à equipe customizar e utilizar pinças adequadas para locais industriais e logísticos que necessitam forte desempenho de aderência ou vários ambientes que precisam suportar condições extremas.

“A pinça de estrutura tecida desenvolvida por KIST e KAIST tem os pontos fortes de um robô macio, mas pode agarrar objetos pesados ​​no nível de uma pinça rígida”, disse o Dr. “Ele pode ser fabricado em diversos tamanhos, de moedas a carros, e pode segurar objetos de diversos formatos e pesos, de cartões finos a flores, por isso espera-se que seja usado em áreas como indústria, logística e trabalhos domésticos que requerem pinças macias.”