Insinyur Membawa Sentuhan Lembut pada Robotika Komersial
Terinspirasi oleh ketangkasan alami tangan manusia, tim insinyur dari National University of Singapore (NUS) telah menciptakan sistem robotika hibrida yang dapat dikonfigurasi ulang yang mampu mencengkeram berbagai objek:dari yang kecil, lembut, dan halus hingga besar, berat, dan besar. Teknologi ini diharapkan akan berdampak pada berbagai industri, yang melibatkan perakitan makanan, pertanian vertikal, dan pengemasan barang konsumsi yang bergerak cepat, yang secara progresif akan mengotomatiskan lebih banyak operasi mereka di tahun-tahun mendatang.
Dipimpin oleh Associate Professor Raye Yeow dari Department of Biomedical Engineering dan NUS Advanced Robotics Center, robotic gripper hybrid menggunakan jari yang lembut dan fleksibel dengan cetakan 3D dengan basis gripper yang dapat dikonfigurasi ulang.
“Bentuk, tekstur, berat, dan ukuran suatu objek memengaruhi cara kita memilih untuk menggenggamnya. Ini adalah salah satu alasan utama mengapa banyak industri masih sangat bergantung pada tenaga manusia untuk mengemas dan menangani barang-barang halus,” kata Yeow. “Teknologi gripper robot hibrida kami merevolusi tugas pick-and-place tradisional dengan menawarkan kemampuan canggih yang memungkinkan robot berinteraksi dengan aman dengan benda-benda halus dengan berbagai bentuk, ukuran, dan kekakuan, seperti halnya tangan manusia.”
Mencengkeram adalah salah satu tugas paling umum dan alami yang dilakukan orang, tetapi untuk robot, itu tidak seintuitif itu. Untuk mencapai kemampuan mencengkeram seperti manusia, robot membutuhkan visi komputer dan pembelajaran mendalam untuk mendeteksi jenis objek di depannya serta orientasinya. Gripper kemudian dapat secara otomatis memutuskan cara terbaik untuk memilih dan menempatkan objek untuk meminimalkan perlunya intervensi manusia yang intensif.
Dengan tujuan mengembangkan robot gripper yang sama cekatannya dengan tangan manusia, tim membuat robot gripper hybrid, yang terdiri dari tiga atau empat jari lunak, yang dapat dikonfigurasi ulang sesuai permintaan. Jari-jari digerakkan oleh udara dan dilengkapi dengan mekanisme penguncian baru untuk kekakuan yang dapat disesuaikan. Mereka telah mengembangkan tiga jenis sistem gripper robot hibrida — hampir seperti tiga tangan berbeda yang berguna dalam konteks berbeda.
Yang pertama adalah GourmetGrip, yang cocok untuk tugas yang paling terperinci seperti menangani makanan ringan berukuran kecil, atau makanan yang mudah rusak seperti tahu, dan mengemasnya ke dalam kotak untuk dibawa pulang. Mode soft-handed ini dapat dikonfigurasi ulang sehingga dapat mengakomodasi berbagai pose pegangan serta berbagai batasan ruang. Saat dipasang pada lengan robot industri, GourmetGrip dapat mengambil dan meletakkan makanan dengan kecepatan yang sebanding dengan kecepatan manusia, dan dapat melakukan tugas ini dengan kecepatan yang konsisten sepanjang waktu.
Ketika dibandingkan dengan gripper lain yang tersedia secara komersial, sistem GourmetGrip mampu memberikan peningkatan sekitar 23 persen dalam efisiensi grip, dengan kemampuan untuk menahan item lebih cepat dan lebih tepat. Hingga saat ini, sistem GourmetGrip dapat secara efektif mengambil lebih dari 50 jenis makanan seperti puding, irisan kue, sayuran, dan buah-buahan.
Jenis gripper kedua dikenal sebagai UnisoGrip, atau Universal Soft Gripper, yang merupakan solusi tim yang lebih banyak diterapkan. Ini dirancang untuk menangani barang-barang yang dikemas di sepanjang jalur perakitan ketika barang-barang tersebut biasanya berada pada tahap akhir penempatan ke dalam kotak untuk pengiriman dan transportasi.
Ia mampu memperluas jangkauan genggamannya secara substansial, dan memiliki jari-jari gripper yang lembut dan dapat diputar untuk genggaman yang halus, serta cangkir pengisap vakum yang memungkinkannya untuk bermanuver dengan objek yang diposisikan lebih canggung seperti sudut tote bin.
Tidak seperti GourmetGrip, yang memiliki jangkauan genggaman yang mirip dengan tangan manusia, UnisoGrip secara signifikan lebih besar dan dapat menangani barang dengan lebar hingga 30 sentimeter dan berat hingga tiga kilogram, sehingga lebih fleksibel dalam menangani berbagai macam barang konsumsi. . Ini juga memiliki efisiensi mencengkeram 20 persen lebih tinggi daripada gripper lain yang tersedia secara komersial. Hingga saat ini, sistem UnisoGrip dapat mengambil lebih dari 30 jenis barang konsumsi yang berbeda seperti minuman kemasan, kemasan bubuk kopi, kemasan deterjen isi ulang, dan banyak lagi.
Jenis gripper ketiga adalah yang sepenuhnya dapat disesuaikan, berdasarkan platform GourmetGrip/UnisoGrip, untuk beradaptasi dengan kebutuhan klien tertentu dan batasan ruang. Pendekatan ini menawarkan berbagai pilihan mencengkeram yang dapat menangani objek dengan berbagai bentuk, ukuran, dan bahan kemasan.
Perusahaan rintisan tim NUS, RO+, menawarkan kepada mitra komersial berbagai opsi untuk menerapkan sistem robot gripper — mereka dapat digabungkan dengan lengan robot atau dibeli secara terpisah karena gripper dapat dengan mudah dipasang ke lengan robot komersial untuk perusahaan yang sudah memilikinya. memiliki. RO+ juga berencana menawarkan solusi 4-in-1, yang mencakup gripper, lengan robot, modul visi komputer, dan sistem konveyor. Tim juga sedang dalam proses meningkatkan kecerdasan gripper melalui pembelajaran mesin, di mana sistem dapat dilatih melalui perpustakaan online untuk terus belajar dan mengoptimalkan genggaman item baru.
