Industriële robots worden nu veel gebruikt en zijn onmisbaar in de autoproductie en op andere gebieden. Conventionele robothanden zijn geschikt voor het vastpakken van harde voorwerpen met een vaste vorm, terwijl het niet gemakkelijk is om ingewikkelde voorwerpen vast te pakken of zachte voorwerpen voorzichtig vast te pakken. Het is ook nodig, onder verschillende omstandigheden, om te reageren op fysieke kenmerken van objecten zoals oppervlaktekenmerken:droog, nat, enzovoort.

Een vingertop met een zacht oppervlak van een robothand is vervormbaar en kan een voorwerp met een gecompliceerde vorm vrij gemakkelijk vastpakken, omdat het contactgebied kan worden vergroot door oppervlaktevervorming in reactie op de objectvorm. Vingertoppen met een zacht oppervlak zijn zeer effectief in het grijpen van zachte voorwerpen; zelfs tofu kan worden gegrepen. Over het algemeen, echter, de oppervlaktewrijving van zacht materiaal is hoog, wat het loslaten moeilijker maakt. Het is ook moeilijk om objecten in de gewenste posities los te laten, vooral in gevallen waar de werkruimte smal is.

Een groep onder leiding van prof. Tetsuyou Watanabe aan de Kanazawa University heeft onderzoek gedaan naar besturingstechnologie voor het grijpen van objecten met de vingertoppen van robothanden. In de huidige studie, de groep wilde een wrijvingscontrolesysteem ontwikkelen. De groep gebruikte de zachte vingertoppen van een robothand om objecten vast te pakken; het vrijgeven werd bewerkstelligd door het aanbrengen (injecteren) van een smeermiddel. In dit onderzoek, absolute ethanol (> 99,5%) werd gebruikt als smeermiddel, aangezien ethanol chemisch veilig en gemakkelijk te drogen is, en aangezien de oppervlaktespanning laag is.

Zoals te zien in figuur 1, een nitrilrubberfilm werd aan de zijkanten van de vingertopbasis gehecht om een ​​ruimte te creëren voor het vullen met kettingzaagolie om een ​​"vloeibare vingertop" te maken. Vervolgens werd een siliconen "textuur") gebonden om de rubberfilm te bekleden; het materiaal van de "textuur" was een siliconenkit met spleten, waarvan het interval 1,5 mm was, loodrecht op de lastrichting. De sleuven zijn aangebracht voor meer wrijving onder water-natte omstandigheden en voor smeermiddelverspreiding. Met deze vloeiende vingertop, voorwerpen van verschillende materialen die voor keukengerei werden gebruikt, werden gegrepen en er werd geverifieerd dat, bij het aanbrengen van het smeermiddel, de wrijving was inderdaad verminderd (Figuur 2). De wrijving werd verminderd onder zowel droge als natte omstandigheden, terwijl een dergelijk smerend effect niet werd waargenomen onder olieachtige omstandigheden.

Volgende, een simulatie van een doosverpakkingstaak werd uitgevoerd zoals weergegeven in figuur 3. Een papieren doos werd van beide kanten met twee vloeibare vingertoppen vastgepakt. De hierboven beschreven "textuur" werd aan elke vloeibare vingertop gehecht. Stabiel grijpen werd bevestigd door een gewicht op de papieren doos te plaatsen. Na het verwijderen van het gewicht, glijmiddel werd in beide vloeibare vingertoppen geïnjecteerd, die in een vrij korte tijd (minder dan 2,5 s) een neerwaartse slip van de papieren doos veroorzaakte, zodat de taak voor het verpakken van de papieren doos is voltooid (Figuur 3). Zoals hier getoond, een "textuur" van hoge wrijving was gebonden aan de vloeibare vingertop, en het injecteren van een smeermiddel (hier, absolute ethanol) verminderde de wrijving. Dus, het loslaten en plaatsen van een object op een gewenste positie werd bereikt door de wrijving te regelen zonder de vingertoppen te bewegen.

In dit onderzoek, er werd geverifieerd dat het vastgrijpen van voorwerpen door zachte vingertoppen van vloeistof met hoge wrijving controleerbaar was door een geschikt smeermiddel aan te brengen. Het is, echter, nodig om meer experimenten te doen onder verschillende omstandigheden om de huidige besturingstechnologie toe te passen op productieomgevingen. Niettemin, deze studie zal naar verwachting een stap voorwaarts zijn voor het realiseren van werkautomatisering van, bijvoorbeeld, grijpen en loslaten van objecten in een nauwe ruimte.