Tutmak, tutmak veya döndürmek, dokunmak, yazmak veya basmak olsun günlük yaşamda elbette çok çeşitli işler için ellerimizi kullanırız. İnsan eli doğanın gerçek bir mucize aracıdır. İşbirliğine dayalı çalışma alanlarındaki robotları, bu doğal modelde modellenen ve çok çeşitli kavrama ve döndürme görevlerini çözmek için yapay zeka yoluyla öğrenebilen bir tutucuyla donatmaktan daha açık ne olabilir?
BionicSoftHand, pekiştirme yoluyla öğrenme, pekiştirmeli öğrenme yöntemini kullanır. Bunun anlamı şudur: Taklit etmesi gereken somut bir eylem yerine, ele yalnızca bir amaç verilir. Bunu deneme yanılma yoluyla elde etmeye çalışır. Alınan olumlu ve olumsuz geri bildirime dayanarak, sonunda eldeki görevi başarıyla çözene kadar eylemlerini kademeli olarak optimize eder.
Spesifik olarak, BionicSoftHand'in on iki kenarlı bir küpü, sonunda önceden belirlenmiş bir taraf yukarı bakacak şekilde döndürmesi beklenir. Gerekli hareket stratejisi, bir derinlik kamerasından alınan veriler ve yapay zeka algoritmaları yardımıyla oluşturulan bir dijital ikiz kullanılarak sanal ortamda öğrenilir.
Dijital simülasyon modeli, özellikle çoğaltıldığında eğitimi önemli ölçüde hızlandırır. Sözde kitlesel paralel öğrenme ile, kazanılan bilgiler tüm sanal ellerle paylaşılır ve daha sonra yeni bilgi düzeyiyle çalışmaya devam eder: Her hata yalnızca bir kez yapılır. Başarılı eylemler tüm modeller için hemen kullanılabilir.
Kontrol simülasyonda eğitildikten sonra gerçek BionicSoftHand'e aktarılır. Sanal olarak öğrenilen hareket stratejisi ile gelecekte küpü istenen yöne çevirebilir ve diğer nesneleri buna göre yönlendirebilir. Bir kez öğrenildiğinde, bilgi modülleri ve yeni beceriler diğer robot ellerle paylaşılabilir ve küresel olarak kullanılabilir hale getirilebilir.
İnsan elinin aksine BionicSoftHand'in kemiği yoktur. Parmaklarındaki pnömatik körük yapıları ile hareketlerini kontrol eder. Odalar hava ile dolduğunda parmaklar bükülür. Hava odaları boşsa, parmaklar gergin kalır. Başparmak ve işaret parmağı da bir döner modül ile donatılmıştır, bu da bu iki parmağın da yana doğru hareket ettirilebileceği anlamına gelir. Sonuç olarak, biyonik robot eli toplam on iki serbestlik derecesine sahiptir.
Parmaklardaki körükler, hem elastik hem de yüksek mukavemetli ipliklerden örülmüş özel bir 3D tekstil ceketin içine yerleştirilmiştir. Bu sayede tekstil, yapının hangi noktalarda genişlediğini ve dolayısıyla kuvvet geliştirdiğini ve nerede genişlemesinin önlendiğini kesin olarak belirlemek için kullanılabilir.
BionicSoftHand'in boru tesisatı için harcanan çabayı mümkün olduğunca düşük tutmak için geliştiriciler, doğrudan elin altına takılan kompakt, dijital olarak kontrol edilen bir valf adası özel olarak tasarladılar. Bu, parmakları kontrol etmek için hortumların tüm robot kolundan çekilmesi gerekmediği anlamına gelir. BionicSoftHand, besleme havası ve egzoz havası için yalnızca bir hortumla hızlı ve kolay bir şekilde bağlanabilir ve çalıştırılabilir. Kullanılan oransal piezo valfler ile parmakların hareketleri hassas bir şekilde ayarlanabilmektedir.
Esnek, pnömatik kinematikleri ve elastik malzemelerin ve hafif bileşenlerin kullanılması, BionicSoftHand'i elektrikli veya kabloyla çalıştırılan robot ellerinden ayırır ve bunları az maliyetli üretmeyi mümkün kılar. Modüler yapıları sayesinde üç veya dört parmaklı tutucu çeşitleri de mümkündür.
BionicCobot veya BionicSoftArm gibi pnömatik hafif robotlarla birlikte insan-robot işbirliği anlamında doğrudan ve güvenli işbirliği mümkündür. Her iki robot da doğal olarak esnektir ve geleneksel fabrika robotları gibi işçi tarafından korunmaları gerekmez.
Bu nedenle BionicSoftHand, yarının fabrikasının ortak çalışma alanlarındaki uygulamalar için önceden belirlenmiştir. Esnek robot eli hem kuvvetli hem de hassas bir şekilde kavrayabildiğinden, montajda ve servis robotiğinde yardımcı üçüncü el olarak kullanılabilir.