Pri BionicSoftHand sa využíva metóda učenia spätnou väzbou. To znamená, že namiesto konkrétneho konania, ktoré treba napodobniť, je daný iba cieľ. Ruka sa ho snaží dosiahnuť metódou pokusov a omylov. Na základe prijatej spätnej väzby, pozitívnej aj negatívnej, postupne optimalizuje svoje konanie, až kým nakoniec úspešne nevyrieši danú úlohu.
BionicSoftHand má za úlohu otočiť dvanásťstennú kocku tak, aby vopred určená stena smerovala nahor. Na naučenie sa potrebnej pohybovej stratégie sa využíva virtuálne prostredie s digitálnym dvojčaťom, ktoré vzniká na základe údajov z hĺbkovej kamery a algoritmov umelej inteligencie.
Digitálny simulačný model značne urýchľuje tréning, najmä keď je viacnásobný. Pri takzvanom Massive Parallel Learning sa získané poznatky poskytnú všetkým virtuálnym rukám, ktoré potom s týmito novými poznatkami pracujú ďalej. Tak ku každej chybe dôjde iba raz. Úspešné akcie sú okamžite k dispozícii všetkým modelom.
Potom, čo sa riadenie pohybov nacvičí v simulácii, prenesie sa do robotickej ruky BionicSoftHand. S virtuálne naučenou stratégiou pohybu dokáže robotická ruka otočiť kocku, a v budúcnosti aj iné predmety, do požadovanej orientácie. Tak je možné naučené poznatky a zručnosti odovzdať aj ďalším robotickým rukám a sprístupniť ich globálne.
Na rozdiel od ľudskej ruky nemá BionicSoftHand žiadne kosti. Pohyby sa realizujú prostredníctvom pneumatických vlnovcových štruktúr v prstoch. Keď sa komory naplnia vzduchom, prsty sa ohnú. Ak sú vzduchové komory prázdne, prsty zostávajú vystreté. Palec a ukazovák sú vybavené aj kyvným modulom, čo znamená, že je možné nimi pohybovať aj do strán. Vďaka tomu má bionická robotická ruka celkovo dvanásť stupňov voľnosti.
Vlnovce v prstoch sú obalené v špeciálnej 3D textilnej pletenine z elastických a mimoriadne pevných vláken. Pomocou textílie sa teda dá presne určiť, v ktorých bodoch sa štruktúra roztiahne a vyvinie silu a v ktorých nie.
Aby bolo pre BionicSoftHand treba čo najmenej hadíc, vyvinuli vývojári špeciálny, kompaktný, digitálne riadený ventilový terminál, ktorý je pripevnený priamo pod rukou. To znamená, že hadice na ovládanie prstov nemusia prechádzať cez celé robotické rameno. BionicSoftHand je možné rýchlo a ľahko pripojiť a uviesť do prevádzky pomocou jednej hadice na prívod a odvod vzduchu. Pomocou použitých proporcionálnych piezoventilov je možné presne regulovať pohyby prstov.
Flexibilný pneumatický pohyb a použitie elastických materiálov a ľahkých komponentov je to, čo BionicSoftHand odlišuje od robotických rúk ovládaných elektricky alebo lankom a umožňuje cenovo výhodnú výrobu. Vďaka modulárnej štruktúre sú možné aj varianty uchopovača s tromi alebo štyrmi prstami.
V kombinácii s ľahkými pneumatickými robotmi ako BionicCobot alebo BionicSoftArm je možná priama a bezpečná spolupráca človeka s robotom. Oba roboty sú poddajné a nemusia byť oddelené od pracovníkov tak ako konvenčné továrenské roboty.
Umelá ruka BionicSoftHand je preto vhodná na aplikácie v kolaboratívnych pracovných priestoroch továrne zajtrajška. Keďže táto flexibilná robotická ruka dokáže uchopiť mocne aj citlivo, môže sa použiť ako pomocná tretia ruka pri montáži aj v servisnej robotike.
Spolu s inštitútmi, vysokými školami a partnermi skúmame biologické princípy s cieľom vyvíjať inovatívne nápady a riešenia pre našu hlavnú činnosť v oblasti automatizačnej techniky a technického vzdelávania. Získajte viac informácií o Bionic Learning Network alebo objavte ďalšie zaujímavé témy týkajúce sa spoločnosti Festo v našom blogu.