Una nuova pinza robotica fatta di nastro di misurazione sta valutando la raccolta di frutta e verdura
È un gioco che molti di noi hanno fatto da bambini, e forse anche più tardi nella vita: srotolare il nastro di misurazione per vedere quanto si estende prima di piegarsi. Ma per gli ingegneri dell'Università della California San Diego questo gioco è stato fonte di ispirazione, suggerendo che il nastro di misurazione potrebbe diventare un ottimo materiale per una pinza robotica.
Le pinze sarebbero particolarmente adatte per applicazioni agricole, in quanto le loro estremità sono abbastanza morbide da poter afferrare frutta e verdura fragili, hanno scritto i ricercatori. I dispositivi sono anche a basso costo e sicuri per gli esseri umani.
Il team ha pubblicato il processo e il progetto sulla rivista Science Advances il 9 aprile 2025. Hanno chiamato il loro robot GRIP-tape, con GRIP come acronimo di Grasping and Rolling In-Plane.
La costruzione della pinza robotica ideale è ancora in corso. Le pinze esistenti in grado di espandersi sono ingombranti perché necessitano di meccanismi aggiuntivi per far espandere le appendici di presa. La pinza sviluppata dal team della UC San Diego risolve questo problema.
Il nastro è robusto e flessibile, può essere riposto in un piccolo contenitore quando viene ritratto e può raggiungere grandi distanze quando viene esteso. Dopo una serie di esperimenti, gli ingegneri hanno stabilito che la configurazione migliore per una pinza è costituita da due nastri legati insieme da un adesivo.
"Ci piace cercare meccanismi robotici non tradizionali e non intuitivi. Il metro a nastro è una struttura meravigliosa per la sua combinazione di morbidezza e rigidità", ha dichiarato Nick Gravish, autore senior del lavoro e membro della facoltà di Ingegneria meccanica e aerospaziale della UC San Diego.
La pinza ha due "dita", costituite da due bobine, ognuna composta da due rotoli di nastro di misurazione legati insieme. Ogni bobina è arrotolata, in una configurazione compatta, con solo una piccola parte che si estende a forma di triangolo per formare un dito. Queste sezioni del triangolo sono controllate da quattro motori che controllano il movimento del dito. Ogni dito può muoversi in modo indipendente. Le sezioni del triangolo possono allungarsi per raggiungere gli oggetti più lontani. Possono anche ritrarsi per avvicinare gli oggetti al braccio robotico su cui è montata la pinza.
I ricercatori avevano già lavorato con il nastro di misurazione nell'ambito di una sovvenzione della National Science Foundation per studiare materiali morbidi che potessero piegarsi mantenendo la loro forma. Il nastro di misurazione è elastico: si può piegare in qualsiasi modo e torna al suo stato originale. È anche fatto di acciaio, che è robusto e durevole, oltre che abbastanza sottile da non danneggiare gli oggetti al contatto. In effetti, è morbido come il silicone utilizzato nella maggior parte dei robot morbidi.
La pinza è unica perché utilizza l'intera lunghezza del nastro come superficie di presa. Il nastro può anche muoversi per far ruotare gli oggetti o fungere da nastro trasportatore. La pinza può afferrare un'ampia gamma di oggetti con forme e rigidità diverse, da una palla di gomma o un singolo pomodoro a un'intera vite di pomodoro o un limone. Poiché il nastro stesso può fungere da nastro trasportatore, la pinza può depositare gli oggetti afferrati in contenitori.
Poiché il nastro è flessibile, può anche spostarsi tra gli ostacoli che la pinza potrebbe incontrare durante la raccolta di un oggetto.
Gli esperimenti hanno dimostrato che la pinza può sollevare facilmente frutti di grandi dimensioni, come i limoni freschi.
Le prossime versioni della pinza potrebbero migliorare l'originale aggiungendo sensori avanzati e un'analisi dei dati guidata dall'intelligenza artificiale, in modo che la pinza possa operare autonomamente.
Il lavoro è stato parzialmente finanziato dalla National Science Foundation.
Afferrare e far rotolare la manipolazione in piano usando appendici a nastro a molla
Genzhi He, Curtis Sparks e Nicholas Gravish, Dipartimento di Ingegneria meccanica e aerospaziale, UC San Diego Jacobs School of Engineering
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
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