Non c'è niente come la stretta confortante della mano del tuo partner. Ma la mano di un robot? Forse è un po' diverso.

Ora, un laureato in meccatronica della Simon Fraser University ha progettato "dita" di robot umanoidi stampate in 3D che imitano la forza e la tenerezza di una mano umana. Per le persone con problemi di mobilità o differenze agli arti, i robot dotati di queste dita flessibili potrebbero rivelarsi importanti compagni o strumenti per una vita indipendente.

"In questo campo, chiamata robotica morbida, ci ispiriamo alla natura per creare materiali per robot che possano interagire in sicurezza con gli esseri umani, "dice Manpreet Kaur, che ha sviluppato le dita umanoidi stampate in 3D come parte del suo recente dottorato di ricerca. tesi, supervisionato dal professore di ingegneria dei sistemi meccatronici Woo Soo Kim. Kaur si diploma questa settimana, dopo aver difeso con successo la sua tesi ad aprile.

I robot oggi disponibili in commercio sono spesso realizzati con materiali duri che, se usato in modo improprio, potrebbero graffiare o impalare i loro operatori umani, o sono semplicemente scomodi con cui interagire. Al contrario, molti dei materiali che compongono i cosiddetti robot morbidi, come i robot gonfiabili o gelatinosi, potrebbero essere troppo morbidi per trasportare carichi e possono essere facilmente perforati con l'uso regolare e l'interazione umana.

"Abbiamo bisogno di qualcosa che sfrutti la flessibilità e la delicatezza di quei materiali morbidi, ma che sia anche abbastanza forte e durevole per completare diversi compiti, " spiega Kaur.

I produttori e i ricercatori di robotica hanno cercato di creare assistenti personali robotici e arti o protesi bionici che combinassero la durata dei robot comuni con la delicatezza di un robot morbido.

Per affrontare la sfida, Kaur ha progettato un nuovo corpo robotico che potrebbe avere il tocco giusto.

Nel laboratorio di produzione additiva di SFU, Kaur ha sviluppato leggerezza, Polimeri stampati in 3D strutturati con un design a traliccio unico che può essere "sintonizzato" su diverse rigidità, da morbide e gommose a dure e metalliche.

"La bellezza dell'utilizzo della stampa 3D è che ci dà la possibilità di produrre le dita in modo molto efficiente, "dice Kim, che guida lo sviluppo di materiali di stampa 3D sostenibili e il cui laboratorio svilupperà ulteriormente la tecnologia ora che Kaur si sta laureando.

"Il processo è facilmente scalabile. E, La stampa 3D può utilizzare materiali meno dispendiosi e più sostenibili nella produzione stessa".

Mentre la stampante 3D fa le dita, Kaur incorpora sensori (anche stampati in 3D) che rilevano pressione e deformazione, imitando la capacità di un essere umano di percepire la stretta di una mano. Il materiale è flessibile e si muove come un dito umano, ma ha anche proprietà di assorbimento degli urti e delle vibrazioni adatte ai componenti elettrici che conterrà.

Kaur e Kim hanno quindi testato la tecnologia del dito robotico creando una pinza robotica in grado di maneggiare abilmente oggetti morbidi come peperoni, pomodori, persino uova, senza rompere o forare gli oggetti. La tecnologia potrebbe avere applicazioni in nuovi tipi di arti protesici e robot umanoidi che sono entrambi abbastanza resistenti per l'uso quotidiano, e abbastanza morbido per completare compiti delicati.

La ricerca dovrebbe essere pubblicata questa estate, mentre il team attende notizie su un brevetto per il quale hanno presentato domanda. Kaur sta anche collaborando con altri ricercatori per creare una mano protesica robotica dalla sua innovazione.

"Per vedere i miei risultati che vengono utilizzati per un'applicazione come questa, è molto significativo per me, " dice Kaur. "Questa ricerca è molto eccitante e non vedo l'ora di vedere come può rendere i robot sicuri e accessibili per gli altri".