In tegenstelling tot hun neven en nichten, zijn de tien tentakels van inktvissen niet noodzakelijk even groot. Terwijl de kleine koppotigen vier paren van dezelfde lengte hebben, zetten de andere twee aanhangsels uit en trekken ze samen als dat nodig is om hun prooi gemakkelijker te vangen. En hoewel de nieuwe robot, ontworpen door ingenieurs van de Chinese Shanghai Jiao Tong Universiteit, niet snel op jacht zal zijn, kan het drietal grijpers een grote verscheidenheid aan objecten vastpakken en manipuleren, vergelijkbaar met hun inktvisinspiratie.
Gedetailleerd in een recent artikel gepubliceerd in Cyborg bionische systemencombineerden de onderzoekers pneumatische en kabelarrays om onafhankelijk de stijfheid en lengte van drie tentakelachtige ‘vingers’ te regelen. In tegenstelling tot soortgelijke grijprobots die afhankelijk zijn van gegoten siliconen, legden de ingenieurs in hun onderzoek uit dat elke vinger gebruik maakt van stof bedekt met thermoplastische urethanen (TPU) en extreem dunne platen metaal. Ze kunnen dan ‘zachte, stijve hybride origami-kamerstructuren’ vormen die ineenkrimpen, afhankelijk van hoe lang of kort het moet worden om het object vast te pakken.
Tijdens pilottests heeft de inktvisbot met succes een verscheidenheid aan objecten met enorm verschillende maten, vormen en gewichten opgepakt, vastgehouden en gemanoeuvreerd, zoals stof van 0,1 mm, een appel en een voetbal. Om de lengte en spanning van elke vinger aan te passen, hebben de operators de origami-kamers opgeblazen met positieve pneumatische druk, terwijl ze een “antagonistisch bedieningssysteem met kabels creëerden, waardoor de stijfheid van de vinger instelbaar werd door de invoerdrukwaarde actief te controleren”, schrijft het team.
[Related: Why robot-makers are studying cuttlefish eyes.]
In de aankondiging van het team van 3 juni legt de universiteit uit dat het soort besturingsaanpassing en nuance “essentieel is voor taken die fijne manipulatiemogelijkheden vereisen, zoals het samenstellen van delicate componenten of het navigeren door rommelige of oneffen oppervlakken.”
Natuurlijk is de robotgrijper nog lang niet zo wendbaar of aanpasbaar als de inktvisinspiratie. De ingenieurs merken in hun paper op dat elke origamikamer momenteel een “handmatig productieproces” vereist en nog steeds menselijke input voor controle vereist. In de toekomst zijn ingenieurs van plan het productieproces te optimaliseren en daadwerkelijke sensorsystemen te integreren om de potentiële bruikbaarheid ervan uit te breiden en ‘meer geavanceerde mens-robot-interactie’ mogelijk te maken.
Deze multifunctionaliteit zou opeenvolgende iteraties uiterst nuttig kunnen maken in productie- en medische faciliteiten, omdat er veel verschillende soorten objecten, gereedschappen of constructieonderdelen worden verwerkt. Het is onwaarschijnlijk dat dergelijke origami-inktvisbots ooit nietsvermoedende prooien zullen moeten vangen, maar dankzij zowel de kunst van het vouwen als biologische inspiraties zouden ze een behendigheid kunnen bieden die veel bestaande, vergelijkbare machines missen. Wellicht vinden onderzoekers ook verdere inspiratie in de effectieve camouflage en indrukwekkende verschijning van koppotigen.