Bloom: Een Bio-Geïnspireerde Zachte Robotische Grijper

Een Reconfigureerbare Zachte Robotische Grijper

Bloom is een bio-geïnspireerde, pneumatisch aangedreven, vormveranderende zachte robotische grijper die in staat is om ter plaatse snel van werkruimte te veranderen. Het heeft intrekbare nagels, opvouwbare bloemblaadjes en een flexibele handpalm om zich aan te passen aan verschillende grijp- en manipulatietaken. De mogelijkheid om snel de grijpwerkruimte aan te passen stelt Bloom in staat om montage taken uit te voeren die bestaan uit zeer uiteenlopende deeltaken, iets wat voorheen niet mogelijk was met conventionele rigide of bestaande zachte grijpers.

Bloom maakt gebruik van intrekbare nagels om precisie te bieden bij het grijpen van kleine en dunne objecten. Een geoptimaliseerd ontwerp van de bloemblaadjes maakt het mogelijk om te scheppen, bijvoorbeeld bij het oppakken van korrelige objecten zoals granen, gelei of roerei. Een handpalm van meerdere materialen maakt het mogelijk om de opening van Bloom aan te passen voor brede objecten. Bloom maakt gebruik van lage, veilige drukken (-80kPa tot 60kPa) om te schakelen tussen en te werken in de verschillende grijpmodi.

De productie van Bloom omvatte het optimaliseren van het ontwerp met behulp van FEA, 3D-printen en het gieten van siliconenmallen. Het eindresultaat heeft afmetingen van 115 x 115 x 152 mm.

Bloom is gemaakt door het Bio-Geïnspireerde Robotica Ontwerplab (BRD Lab) aan de Singapore University of Technology and Design (SUTD). Het project werd afgerond in februari 2021.

De ontwikkeling van Bloom was gebaseerd op onderzoek naar siliconen en lucht als zachte materialen. Hierdoor kan Bloom veilig en effectief samenwerken met zachte objecten. De grijper kan worden gebruikt in verschillende situaties, waaronder voedselbereiding en gezondheidszorg. Dankzij de flexibiliteit van het materiaal kan Bloom nauw samenwerken met delicate objecten en menselijke collega's, waardoor de kloof tussen robots en mensen wordt verkleind.

De ontwikkeling van Bloom bracht uitdagingen met zich mee, met name in de consumentengoederen-, logistieke en voedselindustrieën. Betrouwbare robotische hantering van voedsel vereist veelzijdige grijperinterfaces met uitgebreide en aanpasbare mogelijkheden. In vergelijking met traditionele rigide grijpers maakt Bloom, als geavanceerde zachte grijper, gebruik van flexibele actuatoren gemaakt van functionele hyperelastische materialen, waardoor het een breder scala aan geometrieën veilig en betrouwbaar kan vastgrijpen.

Bloom heeft erkenning gekregen voor zijn ontwerp en functionaliteit. Het heeft de Iron A' Design Award gewonnen in de categorie Robotics, Automaton and Automation Design in 2022. Deze prijs wordt toegekend aan goed ontworpen, praktische en innovatieve creaties die voldoen aan professionele en industriële eisen. Bloom wordt gerespecteerd vanwege het integreren van industriestandaarden en competente technische kenmerken, en draagt bij aan een betere wereld door voldoening en positieve gevoelens te bieden.

Met zijn bio-geïnspireerde ontwerp en veelzijdige functionaliteit opent Bloom nieuwe mogelijkheden voor robotica in diverse industrieën. De combinatie van behendigheid, aanpasbaarheid en veiligheid maakt het een waardevol hulpmiddel voor taken die voorheen moeilijk uitvoerbaar waren met conventionele grijpers. Bloom belichaamt de voortdurende vooruitgang in robotica en biedt een glimp van de toekomst van geavanceerde robotische manipulatie.