Van alle leuke dingen over octopussen (en dat zijn er veel), hun armen behoren misschien tot de coolste.

Tweederde van de neuronen van een octopus bevindt zich in zijn armen, wat betekent dat elke arm letterlijk een eigen wil heeft. Octopusarmen kunnen knopen losmaken, open kindveilige flessen, en wikkel rond prooien van elke vorm of grootte. De honderden zuignappen die hun armen bedekken, kunnen zelfs op ruwe oppervlakken onder water een sterke afdichting vormen.

Stel je voor dat een robot dat allemaal zou kunnen.

Onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) en de Beihang University hebben een op een octopus geïnspireerde zachte robotarm ontwikkeld die kan grijpen, Actie, en manipuleer een breed scala aan objecten. Het is flexibel, taps toelopend ontwerp, compleet met zuignappen, geeft de grijper een stevige greep op objecten van alle vormen, maten en texturen - van eieren tot iPhones tot grote oefenballen.

"Het meeste eerdere onderzoek naar op octopus geïnspireerde robots was gericht op het nabootsen van de zuigkracht of de beweging van de arm, maar niet allebei, " zei August Domel, een recente Ph.D. afgestudeerd aan Harvard en co-eerste auteur van het papier. "Ons onderzoek is het eerste dat de taps toelopende hoeken van de armen en de gecombineerde functies van buigen en zuigen kwantificeert, waardoor een enkele kleine grijper kan worden gebruikt voor een breed scala aan objecten waarvoor anders meerdere grijpers nodig zouden zijn."

Het onderzoek is gepubliceerd in Zachte robotica .

De onderzoekers begonnen met het bestuderen van de taps toelopende hoek van echte octopusarmen en kwantificeren welk ontwerp voor het buigen en grijpen van objecten het beste zou werken voor een zachte robot. Volgende, het team keek naar de lay-out en structuur van de sukkels (ja, dat is de wetenschappelijke term) en verwerkte ze in het ontwerp.

"We hebben de algemene structuur en verdeling van deze zuignappen nagebootst voor onze zachte actuatoren, " zei co-eerste auteur Zhexin Xie, een doctoraat student aan de Beihang-universiteit. "Hoewel ons ontwerp veel eenvoudiger is dan zijn biologische tegenhanger, deze op vacuüm gebaseerde biomimetische zuignappen kunnen zich aan bijna elk object hechten."

Xie is mede-uitvinder van de Festo Tentacle Gripper, dat is de eerste volledig geïntegreerde implementatie van deze technologie in een commercieel prototype.

Onderzoekers controleren de arm met twee kleppen, één om druk uit te oefenen voor het buigen van de arm en één voor een vacuüm dat de zuignappen aangrijpt. Door de druk en het vacuüm te veranderen, de arm kan zich aan een object hechten, wikkel er omheen, Draag het, en laat het los.

De onderzoekers hebben het apparaat met succes getest op veel verschillende objecten, inclusief dunne plastic platen, koffie mokken, test buizen, eieren, en zelfs levende krabben. Door het taps toelopen kon de arm ook in kleine ruimtes knijpen en voorwerpen ophalen.

"De resultaten van onze studie bieden niet alleen nieuwe inzichten in de creatie van zachte robotactuatoren van de volgende generatie voor het grijpen van een breed scala aan morfologisch diverse objecten, maar dragen ook bij aan ons begrip van de functionele betekenis van de variabiliteit van de hoekversmalling van de arm tussen octopussoorten, " zei Katia Bertoldi, de William en Ami Kuan Danoff hoogleraar toegepaste mechanica aan SEAS, en co-senior auteur van de studie.