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Un nuovo tipo di attuatore robotico morbido che può essere ridimensionato fino a un solo centimetro

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Credito: Scienza Robotica (2022). DOI: 10.1126/scirobotics.abn4155

Un team di ricercatori del Bioinspired Soft Robotics Laboratory dell’Istituto Italiano di Tecnologia ha sviluppato un nuovo attuatore robotico morbido a pieghe che può essere utilizzato in una varietà di dimensioni, fino a un solo centimetro. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza Roboticail gruppo descrive la tecnologia alla base del loro nuovo attuatore e quanto bene ha funzionato quando lo hanno testato in varie circostanze.

Gli ingegneri che lavorano su progetti di robotica morbida si sono spesso trovati vincolati da attuatori muscolari artificiali pneumatici standard, che tendono a funzionare bene solo a una determinata dimensione a causa del gran numero di parti complesse. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno aggiunto una nuova funzionalità a tali attuatori che richiede meno parti, risultando in un attuatore più piccolo.

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Gli attuatori pneumatici per muscoli artificiali funzionano pompando aria dentro e fuori da piccoli sacchetti simili a palloncini, simulando l’attività muscolare. Non solo si espandono e si contraggono, ma sono anche pieghevoli perché realizzati con resine. Se utilizzati insieme ad altre parti, come le mani, i muscoli artificiali consentono la presa e la torsione. Per ridurre il numero di parti complesse, i ricercatori hanno regolato le borse aggiungendo pieghe. Ciò riduce le dimensioni delle sacche poiché l’aria viene prelevata senza dover aggiungere altre parti, rendendole utili in dispositivi molto più piccoli. I ricercatori hanno anche utilizzato una resina più flessibile di quelle normalmente utilizzate in tali lavori.

I ricercatori hanno stampato in 3D i loro attuatori, il che ha consentito un’ampia varietà di dimensioni. Hanno chiamato i risultati Attuatori basati su GeometRy che contraggono e allungano (GRACE).

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Hanno testato GRACE in diverse circostanze, principalmente in base alle dimensioni. Hanno costruito un attuatore, ad esempio, di appena 1 cm di diametro e un altro che pesava solo 8 grammi, lo hanno aggiunto a una pinza e l’hanno trovato in grado di sollevare fino a 8 chilogrammi. Hanno anche costruito una mano robotica delle dimensioni di una mano umana utilizzando 18 attuatori di dimensioni diverse. I test hanno dimostrato che è in grado di piegare le dita, ruotare il polso e torcere il palmo.


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