Ανάπτυξη ρομποτικής αρπαγής με ελαστικά και εύκαμπτα άκρα.

Abstract

Στην παρούσα εργασία έγινε μελέτη, σχεδιασμός και κατασκευή μιας ρομποτικής αρπάγης με ελαστικά και εύκαμπτα άκρα. Ζητούμενο είναι η στιβαρή και σταθερή συγκράτηση αντικειμένων με διαφορετική γεωμετρία και βάρος, χωρίς τoν τραυματισμό ευαίσθητων εξ αυτών. Για τον σχεδιασμό και την κατασκευή των άκρων της, χρησιμοποιήθηκε η τεχνολογία των επενεργητών τύπου Fast Pneu-Νets στα πρότυπα εργαστηρίου του πανεπιστημίου του Harvard. Η τεχνολογία αυτή βασίζεται στην ελεγχόμενη παραμόρφωση των εύκαμπτων επενεργητών, με την χρήση πνευματικού συστήματος. Στην εργασία παρουσιάζεται αναλυτικά η κατασκευή επενεργητών της συγκεκριμένης τεχνολογίας, ενώ μελετάται πειραματικά η λειτουργία τους. Επιπλέον, σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε βάση πάνω στην οποία τοποθετήθηκαν οι συγκεκριμένοι επενεργητές. Η αρπάγη που προέκυψε έχει την δυνατότητα ρύθμισης του αρχικού άνοιγμα των επενεργητών, για μεγαλύτερα αντικείμενα. Τέλος παρουσιάζονται πειραματικά αποτελέσματα σχετικά με την λαβή αντικειμένων διαφορετικής γεωμετρίας και βάρους.

For this paper there has been made study, design and construction of a robotic gripper, with elasticated and flexible edges. The desired result has been the firm and stable holding of the objects with different geometry and size, without damaging the fragile ones. After research, the Fast Pneu-net actuators’ technology has been chosen for the design and construction of the gripper’s edges in the standards of Harvard’s laboratory. We thoroughly present the structure of this specific technology of the actuators with silicone casting. After having studied their function with pneumatic system, we defined the maximum value of air pressure that they can stand, before they rupture. Additionally, the gripper’s base has been designed and built, on which these specific actuators have been placed. It has been designed in a way that the initial opening of the actuators can be arranged, in order to be adjusted in bigger objects. It has also a larger range of reaching objects which are further from its center. Experiments have been conducted with objects of different geometry and weight. Furthermore, the maximum range of distance for efficiently holding between the center of the base and a spherical object has been defined. Finally, the limit value of the weight that the gripper is capable of holding, depending on the number of the actuators, has been found.