Uusilla paineilmalla toimivilla antureilla pehmorobotit pystyvät aistimaan ilman ainuttakaan sähköistä komponenttia. Antureilla varustetut poimimisrobotit havaitsevat kohteensa muodon ja pystyvät tarttumaan poimittavaan kappaleeseen automaattisesti. Tulevaisuudessa tällaisia robotteja voidaan käyttää elektroniikalle haastavissa olosuhteissa, esimerkiksi voimakkaassa säteilyssä tai magneettikentässä.
Pehmorobotit ovat nimensä mukaisesti pehmeitä robotteja, jotka valmistetaan kumimaisista materiaaleista. Pehmorobottien liike tuotetaan usein paineilman avulla ja samaa ilmaa voidaan käyttää myös robottien ohjausventtiilien käyttövoimana. Näin ollen robottia voidaan liikutella ja ohjata ilmanpaineen avulla, mutta toistaiseksi pehmoroboteissa käytetyt anturit ovat vielä usein sähköisiä tai optisia.
Tampereen yliopiston Luonnon inspiroimien materiaalien ja robotiikan -tutkimusryhmä on nyt valmistanut uusia paineilmalla toimivia venymäantureita, joiden avulla kaikki pehmorobotin eri komponentit voidaan toteuttaa ilman elektroniikkaa paineilman avulla.
Tutkijat valmistivat hyvin pieniä vain satoja mikrometrejä leveitä kanavia pehmeään kumimaiseen materiaaliin ja mittasivat ilman virtausvastuksen muutosta, kun anturia venytettiin tai taivutettiin. He osoittivat, että antureiden avulla poimimisrobotti pystyy havaitsemaan poimittavien kappaleiden muodon ja sulkeutumaan automaattisesti, kun se tuntee kappaleen kourassaan. Tätä voidaan hyödyntää esimerkiksi valmistuslinjoilla, joissa voi olla monia erimuotoisia kappaleita.
- Anturit ovat pehmeitä ja ne on valmistettu kokonaan yleisesti pehmoroboteissa käytetystä pehmeästä ja venyvästä silikonista, joten ne voidaan valmistaa robottien kanssa samassa prosessissa. Tämä poistaa pehmorobotin valmistusprosessista vaiheen, jossa sähköiset tai optiset anturit integroitaisiin robottiin, tutkijatohtori Anastasia Koivikko kertoo.
Tulevaisuudessa kokonaan paineilmalla toimivia ja elektroniikattomia robotteja voidaan käyttää haastavissa olosuhteissa, jotka hajottaisivat elektroniikan. Tällaisia olosuhteita voisi olla esimerkiksi voimakas säteily avaruudessa tai magneettikuvauslaitteet lääketieteessä.
Tutkimus Integrated stretchable pneumatic strain gauges for electronics-free soft robots on julkaistu Communications Engineering -lehdessä.
Kuva: Vilma Lampinen
