V vsakdanjem življenju uporabljamo roke za najrazličnejša opravila, naj gre za prijemanje, držanje ali obračanje, dotikanje, tipkanje ali pritiskanje. Vendar je človeška roka pravo čudežno orodje narave. Kaj je temu bližje kot opremiti robote v sodelovalnih delovnih prostorih s prijemalom, ki je oblikovano po tem naravnem zgledu in se lahko nauči reševati najrazličnejše naloge prijemanja in obračanja s pomočjo umetne inteligence?
BionicSoftHand uporablja metodo spodbujevanega učenja. To pomeni, da namesto konkretnega dejanja, ki ga mora posnemati, roka dobi le cilj. To poskuša doseči s preizkušanjem (metoda poskusa in napake). Na podlagi prejetih povratnih informacij – tako pozitivnih kot negativnih – postopoma optimizira svoja dejanja, dokler na koncu uspešno ne reši zastavljene naloge.
Natančneje, roka BionicSoftHand naj bi dvanajststransko kocko zavrtela tako, da bi bila na koncu prej določena stranica obrnjena navzgor. Učenje potrebnih strategij gibanja se izvaja v virtualnem okolju s pomočjo digitalnega dvojčka, ustvarjenega s pomočjo podatkov iz globinske kamere in algoritmov umetne inteligence.
Digitalni simulacijski model znatno pospeši usposabljanje, zlasti če ga pomnožite. Pri tako imenovanem množičnem vzporednem učenju se pridobljeno znanje deli z vsemi virtualnimi rokami, ki nato nadaljujejo delo z novo ravnjo znanja: vsaka napaka je torej storjena samo enkrat. Uspešna dejanja so takoj na voljo vsem modelom.
Ko je krmiljenje usposobljeno, se prenese na pravo roko BionicSoftHand. Z virtualno naučeno strategijo gibanja lahko kocko obrne na želeno stran in v prihodnosti ustrezno usmeri tudi druge predmete. Na ta način lahko naučene module znanja in nove spretnosti deli z drugimi robotskimi rokami in jih da na voljo po vsem svetu.
Za razliko od človeške roke BionicSoftHand nima kosti. Svoje gibe upravlja s pnevmatskimi mehi v prstih. Ko so komore napolnjene z zrakom, se prsti zvijejo. Ko so zračne komore prazne, ostanejo prsti raztegnjeni. Palec in kazalec sta dodatno opremljena z zasučnim modulom, ki omogoča premikanje teh dveh prstov vstran. Tako ima bionična robotska roka skupaj dvanajst stopenj svobode.
Mehi v prstih so obdani s posebnim 3D-tekstilnim plaščem, pletenim iz elastičnih in visoko trdnih niti. To pomeni, da lahko s tekstilom natančno določimo, kje se struktura razširi in s tem razvije silo ter kje ji je širjenje onemogočeno.
Da bi bil napor za napeljavo BionicSoftHand čim manjši, so razvijalci posebej zasnovali majhen, digitalno krmiljen ventilski otok, ki je nameščen neposredno pod roko. To pomeni, da cevi za upravljanje prstov ni treba vleči skozi celotno robotsko roko. Tako lahko roko BionicSoftHand hitro in enostavno priključite ter jo začnete uporabljati samo z eno cevjo za dovod in odvod zraka. Z uporabljenimi proporcionalnimi piezoventili je mogoče natančno nadzorovati gibanje prstov.
Prožna pnevmatska kinematika ter uporaba elastičnih materialov in lahkih sestavnih delov razlikujejo BionicSoftHand od električnih ali kabelskih robotskih rok in omogočajo cenovno ugodno proizvodnjo. Zaradi modularne zasnove so možne tudi različice prijemal s tremi ali štirimi prsti.
V kombinaciji s pnevmatskimi lahkimi roboti – kot sta BionicCobot ali BionicSoftArm – je mogoče neposredno in varno sodelovanje med človekom in robotom. Oba robota sta v celoti prilagodljiva in ju delavcu ni treba ščititi kot običajne tovarniške robote.
Zato je BionicSoftHand namenjen uporabi v sodelovalnih delovnih prostorih tovarne prihodnosti. Ker lahko prožna robotska roka močno in občutljivo zagrabi, jo je mogoče uporabiti tako za pomoč pri sestavljanju kot za servisno robotiko.