Ultradźwiękowy chwytak do delikatnych konstrukcji

Robotyczny chwytak, który wykorzystuje ultradźwięki, potrafi podnosić drobne elementy. Nie uszkodzi przenoszonego obiektu, ponieważ go nie dotyka. Urządzenie zostało skonstruowane przez Marcela Schucka z politechniki w Zurychu. Jest przeznaczone do wykonywania bardzo precyzyjnych zadań i być może zastąpi czujniki siłowe i gumowe chwytaki.

Urządzenie opracowane przez Marcela Schucka przypomina budową parę słuchawek. Dwie półkule łączy ze sobą płytka obwodu drukowanego z mikroczipami. Pomiędzy nimi może znaleźć się niewielki przedmiot utrzymywany i obracany przez fale dźwiękowe. Schuck tłumaczy, że za ten efekt odpowiada zjawisko lewitacji akustycznej – z hemisfer wydobywają się fale o tej samej częstotliwości, tworząc tzw. falę stojącą, której pozycja jest niezmienna w przestrzeni. Cząsteczki zatrzymane w niej unoszą się.

 

Prototyp ultradźwiękowego chwytaka (fot. ETH Zürich)

 

Fale dźwiękowe są lepsze od czujników siły i gumowych chwytaków

Szwajcarski naukowiec pracuje nad technologiami dla robotycznych chwytaków, dzięki którym delikatne i drogie elementy nie będą uszkadzane (np. w zegarmistrzostwie lub produkcji półprzewodników). W maszynach przemysłowych montuje się czujniki siły lub gumowe chwytaki, jednak zdaniem Marcela Schucka obydwa sposoby mają wady. Czujniki nie zawsze są skuteczne, szczególnie przy bardzo lekkich i kruchych częściach, natomiast elastyczne „dłonie” robotów trudno jest utrzymywać w dobrym stanie, bo łatwo brudzą się i mają ograniczone możliwości, jeśli chodzi o precyzję ustalania pozycji.

 

Utrzymywanie obiektu dzięki ultradźwiękom (fot. ETH Zürich)

 

Prace nad lewitacją akustyczną

Lewitacja akustyczna jest wykorzystywana od niemal wieku. Na początku używano jej w badaniach kosmicznych. Przez długi czas przemieszczanie obiektów w pułapce akustycznej było możliwe tylko w jednym kierunku, przełomu dokonali w 2013 roku japońscy naukowcy, którym udało się zmieniać położenie obiektów w trójwymiarowej przestrzeni. W tym samym czasie badacze z politechniki w Zurychu zbudowali urządzenie unoszące i mieszające substancje w powietrzu.

 

Źródło: Przemyslprzyszlosci.gov.pl