Robothånd med inspiration fra græshopper

• Af:
  
• John Nyberg

Blot ved at ændre på vinklen i konstruktionen af en robotgriber har en SDU-professor og -forsker, Poramate Manconpong med inspiration fra insekter forfinet en teknologi, der kan ændre hele robotbranchens måde at konstruere gribere og fødder til robotter. 

Næsten et kvart århundrede efter den tyske biolog Leif Kniese blev inspireret af finnen på en fisk til at udvikle en robotgriber, rykker Poramate Manoonpong nu ved den opfattelse, som har været den anvendte lige siden. Professoren med thailandske rødder har flyttet interessen fra fisk til i stedet have insekternes verden i fokus, som leverer inspirationen til at forbedre både griberen til robotarm og foden på en inspektionsrobot.

Vinklen er bogstaveligt talt blevet ændret fra 90 grader til 10 grader og i stedet for en fiskefinne har det SDU-ledede forskningshold fundet bio-inspirationen fra insekter som græshopper. 

"I den traditionelle Fin Ray-griber (fra Knise, red.) blev der brugt tværgående bjælker på 90 grader inde i den trekantede konstruktion, hvilket gør, at man ved at tilføre energi og presse sammen får griberen til at bøje "ind" om objektet. Alle har troet, at det var den mest optimale form, så det er første gang, at nogen har set på andre metoder. Vi kunne se, at vinklen hos insekter er anderledes," siger Poramate Manoonpong, der har boet og arbejdet i syv år i Danmark.

Han står i spidsen for forskningsprojektet på tværs af fem lande, hvor forskerne bogstaveligt talt har ændret vinklen på griberen gennem forskning, hvor de blandt andet har sammenlignet både forskellige vinkler og brug af energi. Et resultat som nu har sikret Poramate Manoonpong og de øvrige forskere international anerkendelse, efter at resultatet er publiceret i det anerkendte tidsskrift Advanced Intelligent Systems.  

Siden 2018 har forskerholdet fra universiteter i Danmark, Thailand, Tyskland, Storbritannien og Iran zoomet ind på de biologiske byggesten i ben og fødder hos insekter som græshoppere og fårekyllinger. Resultaterne betyder, at robothånden ikke kun kan tage fat om langt mere skrøbelige objekter - blandt andet madvarer - og bruge betydeligt mindre energi imens.  

Samtidigt kan teknologien også flyttes fra armen til robottens fødder. Ved at anvende Poramate Manoonpongs resultater kan en robot fremover vandre sikkert direkte på eksempelvis et olierør og udføre inspektioner. Arbejde som i dag enten må udføres manuelt af mennesker eller ved at slukke for forsyningen og inspicere røret indvendigt ved at sende en robot ind. 

Forskerne har sammenlignet den traditionelle konstruktion fra Kniese med en robotfod med 10 procent vinkel på de tværgående bjælker. Resultaterne viser ikke alene, at robotten får bedre fat, da griberen bøjer sammen om røret, understreger Poramate Manoonpong:

"Vi kunne også se, at robotten skal bruge langt mindre energi og kommer hurtigere frem, fordi en større del af griberfoden har kontakt med røret, så den skal bruge mindre energi på at gå samme strækning," siger han. 

Ved at bruge sin trekantede griber på den stenede overflade blev forskerne dog meget overraskede, idet griberen med den nye måde at vinkle bjælkerne kan "få fat" om stenen.