Японські інженери створили роборуку, здатну захоплювати тонкі аркуші паперу зі столу з набагато більшою швидкістю, ніж майже всі аналогічні пристрої. Наприклад, вона може швидко дістати тільки одну верхню карту з колоди. Крім того, завдяки застосуванню магнітних передач між частинами руки пристрій стійкий до ударів, розповідають розробники на сайті Токійського університету. Стаття з описом розробки була представлена на конференції ROBOMECH2019.
Найчастіше інженерам при розробці роботів доводиться робити вибір між швидкістю і точністю роботи. Це викликано кількома причинами, в тому числі складністю поєднати високий крутячий момент мотора, низьку масу, а також можливість швидкого гальмування і відстеження руху з високою швидкістю. При цьому в роботах, які все ж суміщають такі можливості, як правило, використовуються жорсткі зчеплюючі елементи, через що при перевищенні сили конструкція або захоплюваний предмет може пошкодитися.
Інженери з лабораторії Масатосі Ісікави (Masatoshi Ishikawa) Токійського університету створили роборуку, що поєднує в собі швидкість, можливість швидко відстежувати рухи і реагувати на дотики до предметів, а також захист від занадто великого зусилля.
Залежно від конфігурації вона складається з двох або трьох пальців, закріплених на загальній підставі. Кожен палець складається з чотирьох сегментів, з'єднаних між собою за допомогою магнітної передачі. Вона складається з двох кільцевих магнітів, в яких створено кілька пытничених областей. Області розташовані під кутом до площини кільця, а самі кільця встановлені перпендикулярно один одному. Завдяки цьому механізм передає крутячий момент під кутом 90 градусів. Всередині одного з кілець розташовується сервопривод, з'єднаний через планетарну передачу.
Магнітна передача має кілька переваг перед контактною механічною, в тому числі відсутність тертя між елементами. Крім того, при різкому підвищенні крутячого моменту, наприклад, при ударі по кінця пальця, кільця прокручуються, на невеликий час перестаючи передавати зусилля.
Інженери реалізували захоплення предметів зі столу, використовуючи виключно механічну систему відстеження. Вона відстежує свідчення сервоприводів із затримкою близько однієї мілісекунди і підлаштовує їх роботу, знижуючи крутячий момент після зіткнення з предметом. Розробники показали можливості роборуки на прикладі колоди карт, з якої робот здатний швидко зняти одну карту, захопивши її двома пальцями.
Раніше ми розповідали про інші адаптивні передачі для роботів, захоплюючих предмети. Наприклад, в 2018 американські інженери створили на 3D-принтері конструкційно вкрай просту передачу, що представляє собою котушку з поперечними вставками, на які намотаний трос. При звичайних умовах передача адаптована під швидке обертання, а при перевищенні зусилля на тросі радіус передачі змінюється, тим самим підлаштовуючи передавальне співвідношення під роботу з великим зусиллям.