Исследователи из Университета Западной Вирджинии (WVU) разработали мягкий пятипалый захват для роботов, который может определять спелость фруктов и аккуратно собирать их, не повреждая. Система уже протестирована на клубнике и способна срывать плоды, скручивая плодоножку, а не срезая её.
Технология особенно актуальна для деликатных ягод и фруктов с узким окном сбора, которые легко повреждаются при ручном или механическом сборе.
Как работает мягкий захват
Захват изготовлен из мягкого силикона и полиуретана. В каждый «палец» встроены растягиваемые оптические волокна, выполняющие роль тактильных и датчиков кривизны. В ладони размещены миниатюрная камера и датчик расстояния. Вместе они позволяют измерять размер, форму, цвет и жёсткость плода, а также определять его спелость и обнаруживать проскальзывание во время захвата.
Система открывается и закрывается менее чем за две секунды, способна поднимать грузы до 1 кг и показывает точность распознавания формы почти 100%. Захват вдохновлён биологическими системами и по форме напоминает одновременно человеческую руку и морскую звезду. Мягкая конструкция позволяет ему лучше поглощать силы и работать с хрупкими объектами, чем жёсткие роботы.
Исследование проводилось под руководством Ананда Мишры (Anand Mishra), доцента кафедры машиностроения, материалов и аэрокосмической техники WVU. Работа началась в Корнеллском университете и продолжается в лаборатории Robiotics Lab в Западной Вирджинии.
Где может применяться технология
Помимо сельского хозяйства, разработчики видят применение системы в космических исследованиях, здравоохранении, обработке пищевых продуктов и подводных манипуляциях. В биомедицинской робототехнике интеграция датчиков кривизны и тактильных сенсоров может улучшить носимые устройства и средства реабилитации.
«Наш захват позволяет быстро и точно проводить осмотр и сбор урожая, снижая порчу фруктов и затраты в цепочке поставок», — отметил Ананд Мишра.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Разработчики подчёркивают, что мягкие роботы с интегрированными сенсорами могут взаимодействовать с окружающим миром более безопасно и эффективно, чем традиционные жёсткие системы.
