Les ingénieurs apportent une touche douce à la robotique commerciale

Les ingénieurs apportent une touche douce à la robotique commerciale

Inspirée par la dextérité d’une main humaine, l’équipe NUS a développé une pince robotique hybride qui peut être reconfigurée à la demande pour prélever et placer une large gamme d’aliments délicats. Crédit : Université nationale de Singapour

Inspirée par la dextérité naturelle de la main humaine, une équipe d’ingénieurs de l’Université nationale de Singapour (NUS) a créé un système robotique hybride reconfigurable capable de saisir une variété d’objets : des plus petits, doux et délicats aux plus grands. , lourd et encombrant. Cette technologie devrait avoir un impact sur une gamme d’industries, impliquant l’assemblage d’aliments, l’agriculture verticale et l’emballage de biens de consommation à rotation rapide, qui automatiseront progressivement davantage leurs opérations dans les années à venir.

Dirigés par le professeur agrégé Raye Yeow du département de génie biomédical du NUS et du NUS Advanced Robotics Center, les pinces robotiques hybrides utilisent des doigts imprimés en 3D souples et flexibles avec une base de pince reconfigurable. L’innovation robotique est maintenant en train d’être présentée à des partenaires commerciaux dans le cadre de la start-up RoPlus (RO+) de l’équipe, comprenant les chercheurs de NUS Low Jin Huat, Khin Phone May, Chen Chao-Yu et l’étudiant de premier cycle Han Qian Qian.

“La forme, la texture, le poids et la taille d’un objet affectent la façon dont nous choisissons de les saisir. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles de nombreuses industries dépendent encore fortement du travail humain pour emballer et manipuler les articles délicats”, a déclaré le professeur Assoc Yeow. « Notre technologie de préhension robotique hybride révolutionne les tâches traditionnelles de prélèvement et de placement en offrant des capacités avancées qui permettent aux robots d’interagir en toute sécurité avec des objets délicats de différentes formes, tailles et rigidités, tout comme la main humaine. »

Solutions de préhension bio-inspirées

La préhension est l’une des tâches les plus courantes et les plus naturelles que les gens effectuent, mais pour les robots, ce n’est pas aussi intuitif. Pour obtenir des capacités de préhension semblables à celles des humains, les robots ont besoin d’une vision par ordinateur et d’un apprentissage en profondeur pour détecter le type d’objets devant eux ainsi que leur orientation. Le préhenseur peut alors décider automatiquement de la meilleure façon de prélever et de placer les objets afin de minimiser la nécessité d’une intervention humaine intensive.

Les ingénieurs apportent une touche douce à la robotique commerciale

La méthode d’impression 3D utilisée pour produire les préhenseurs robotiques souples est peu coûteuse et offre une flexibilité dans la personnalisation de la conception de l’actionneur, en fonction des exigences de préhension réelles. Crédit : Université nationale de Singapour

Dans le but de développer des pinces robotiques aussi habiles que des mains humaines, l’équipe NUS a mis au point des pinces robotiques hybrides, composées de trois ou quatre doigts souples, qui peuvent se reconfigurer à la demande. Les doigts sont entraînés par air et équipés d’un nouveau mécanisme de verrouillage pour une rigidité réglable. L’équipe NUS a développé trois types de systèmes de préhension robotiques hybrides, presque comme trois mains différentes qui sont utiles dans différents contextes.

Le premier est GourmetGrip, qui convient aux tâches les plus granulaires comme la manipulation de collations délicates ou d’aliments facilement susceptibles d’être endommagés comme le tofu, et les emballe dans des boîtes à emporter. Ce mode main douce est reconfigurable afin qu’il puisse s’adapter à différentes poses de préhension ainsi qu’à une variété de restrictions d’espace. Lorsqu’il est monté sur un bras robotique industriel, GourmetGrip peut effectuer le ramassage et le placement des aliments à une vitesse comparable à celle d’un humain, et il peut effectuer ces tâches à un rythme constant 24 heures sur 24. Comparé à d’autres préhenseurs disponibles dans le commerce, le système GourmetGrip est capable d’améliorer d’environ 23 % l’efficacité de préhension, avec la capacité de tenir les articles plus rapidement et avec plus de précision. À ce jour, le système GourmetGrip peut ramasser efficacement plus de 50 aliments différents tels que du pudding, des gâteaux en tranches, des légumes et des fruits.

Le deuxième type de pince est connu sous le nom d’UnisoGrip, ou Universal Soft Gripper, qui est la solution la plus largement applicable de l’équipe. Il est conçu pour manipuler des marchandises emballées le long de la chaîne de montage lorsqu’elles sont généralement au stade final de leur mise en boîtes pour l’expédition et le transport. Il est capable d’étendre considérablement sa plage de préhension et possède des doigts de préhension souples et rotatifs pour une préhension délicate, ainsi qu’une ventouse à vide qui lui permet de déplacer des objets plus mal placés, tels que le coin d’un bac.

Contrairement à GourmetGrip, qui a une plage de préhension similaire à celle d’une main humaine, l’UnisoGrip est nettement plus grand et peut manipuler des articles jusqu’à 30 centimètres de large et peser jusqu’à trois kilogrammes, il est donc plus polyvalent pour manipuler une grande variété de biens de consommation . Il a également une efficacité de préhension 20 pour cent plus élevée que les autres pinces disponibles dans le commerce. À ce jour, le système UnisoGrip peut récupérer plus de 30 types de biens de consommation différents, tels que des boissons en bouteille, des sachets de café en poudre, des sachets de détergent rechargeables, etc.







Crédit : Université nationale de Singapour

Le troisième type de préhenseur est celui qui est entièrement personnalisable, basé sur les plateformes GourmetGrip/UnisoGrip, pour s’adapter aux besoins spécifiques des clients et aux contraintes d’espace. Cette approche offre une grande variété d’options de préhension qui peuvent manipuler des objets de différentes formes, tailles et matériaux d’emballage. La technologie personnalisable de l’équipe NUS a été déployée chez People Bee Hoon Factory, un fabricant de vermicelles de riz basé à Singapour, pour optimiser l’emballage des paquets de vermicelles de riz dans des boîtes en carton.

Commentant la décision de l’entreprise d’investir dans la technologie NUS, M. Desmond Goh, directeur de People Bee Hoon Factory, a déclaré : « La plupart de nos employés actuels sont des travailleurs d’âge mûr, nous avons donc cherché à exploiter une nouvelle technologie qui peut alléger la charge de travail de nos personnel, tout en augmentant simultanément leur productivité. Nous avons choisi cette technologie car elle est capable de répondre à notre objectif et offre une flexibilité pour les différents déploiements dont nous avons besoin.


Des chercheurs développent des pinces polyvalentes pour une société sans contact


Fourni par l’Université nationale de Singapour

Citation: Les ingénieurs apportent une touche douce à la robotique commerciale (2021, 28 décembre) récupéré le 28 décembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-12-soft-commercial-robotics.html

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