Nieuwe robothand houdt delicate voorwerpen heel

Nieuwe robothand: veelzijdig, flexibel en voorzichtigWilt u robotiseren? Maar hebt u geen betaalbare robot’handen’ gevonden die een beetje voorzichtig met uw kwetsbare spullen omspringen? Lees verder!

Onderzoeker Gert Kragten van de TU Delft ontwikkelde een robothand die een groot aantal verschillende voorwerpen kan oppakken en vasthouden, ook kwetsbare. Dat doet ze zowel met omsluitende als met pincetgrepen. En ze is meer dan een factor 10 goedkoper dan robothanden waarvan alle kootjes worden aangedreven.

Eenvoudige robothanden die veel kunnen

Voor gevaarlijke, arbeidsintensieve of eentonige werkzaamheden zetten productiebedrijven steeds vaker robots in. Dat wil zeggen: als die robots het werk aankunnen. Dat hangt niet zelden af van de mogelijkheden van de robothanden. Die kunnen niet zomaar elk object oppakken. Delicate dingen pakken ze veel te stevig beet, zodat ze beschadigd raken.

Verder zijn de bestaande robothanden vaak duur, moeilijk aan te sturen en kwetsbaar. Dat komt doordat ze veel motoren en sensoren bevatten. Kragten wilde daarom relatief eenvoudige (en dus betaalbare) handen ontwikkelen die een grote variëteit aan voorwerpen kunnen pakken en vasthouden. Liefst ook kwetsbare. En dat is gelukt.

Onderactuatie spaart kwetsbare objecten

Een object voorzichtig vastpakken is een kwestie van een goed mechanisch ontwerp van de robothand. De kracht van een motor moet op mechanische wijze over de vingerkootjes worden verdeeld. De onderzoeker maakte voor zijn robothand dan ook gebruik van de onderactuatietechnologie, waar de TU Delft al jaren onderzoek naar doet.

Die technologie houdt in dat er meer afzonderlijke bewegende kootjes en vingers zijn dan motoren. Daardoor kan de rotatie niet van alle kootjes individueel worden aangestuurd. Maar dat blijkt ook niet nodig. Een juiste verdeling van de kracht van de motor over de kootjes is voldoende om de drie vingers afzonderlijk om allerlei productvormen heen te laten vouwen. Totdat alle kootjes contact maken.

Omsluitende én pincetgreep

De totale contactkracht is direct gerelateerd aan de gekozen motorkracht. Hierdoor zijn deze robotgrijpers niet alleen voorzichtig, maar kunnen ze ook zonder problemen omgaan met verschillende soorten producten.

Om veel verschillende voorwerpgroottes en –vormen te kunnen oppakken en vasthouden, moet een robothand zowel omsluitende grepen als pincetgrepen aankunnen. Kragten toont aan dat ook dat op eenvoudige wijze mogelijk is met ondergeactueerde handen.

Mechanisch ‘kiezen’ voor soort greep

Het nieuwste prototype ‘beslist’ langs mechanische weg of hij een voorwerp met een pincetgreep of omsluitende greep vast zal houden. ‘Er zijn geen sensoren, extra bedieningsmechanismen, motoren of aansturing nodig om te schakelen tussen deze twee verschillende grijpconfiguraties’, aldus de onderzoeker. ‘De eindconclusie is dat het principe van onderactuatie en de voorgestelde ontwerpmethode effectief zijn om adaptieve, robuuste en goedkope handen te maken die een grote hoeveelheid verschillende voorwerpen kunnen pakken en vasthouden.’ Op het filmpje kunt u zien hoe de hand te werk gaat.

Voorwerpen bepalen snelheid

Natuurlijk zijn er ook aan de prestaties van deze robothand grenzen. Ze kan geen voorwerpen met een doorsnede van meer dan 120 mm oppakken. ‘Maar dat kunnen menselijke handen ook niet’, zegt Kragten. ‘Dan gebruiken we twee handen’. Zeer buigzame voorwerpen kan de robothand evenmin aan, tenzij de actuatiekracht wordt geregeld. Voorwerpen zwaarder dan zo’n 2 kg kunnen ook niet opgepakt worden.

En hoe zit het met de snelheid? ‘Tijdens de testen lieten we de hand sluiten en openen binnen circa 1 seconde. We kunnen haar ook binnen 0,5 seconden laten sluiten en weer openen. Maar dan is de impact op de voorwerpen wat groter. Kwetsbare voorwerpen kunnen beschadigd raken’, aldus de onderzoeker, die morgen op zijn onderzoek promoveert.

Spin-off voor de agrosector

Het onderzoek aan de TU Delft op het gebied van onderactuatie heeft begin 2010 ook geleid tot een spin-off. Het bedrijf Lacquey richt zich op de ontwikkeling van robothanden voor de agrosector. Want voor vliegensvlugge, seriematige productie van auto’s draaien robots hun hand niet om. Maar de eerste de beste paprika blijft nu nog achter met deukjes als hij door ‘gewone’ robothanden wordt geplukt of gesorteerd.

Renske Cramer

Over Renske Cramer
Ik ben gepensioneerd communicatie- en marketingadviseur. Ik houd me bezig met dingen die nóg leuker zijn dan werken ;-)

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit / Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit / Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit / Bijwerken )

Google+ photo

Je reageert onder je Google+ account. Log uit / Bijwerken )

Verbinden met %s