Descrizione del progetto
Pinze universali ispirate alla proboscide dell’elefante
Dalle linee di assemblaggio automatizzate, agli assistenti personali robot, ai robot di smistamento nella produzione alimentare, alle operazioni di ricerca e salvataggio, la futura tecnologia robotica deve fare i conti con la versatilità (addirittura oltre le capacità umane), puntando su nuove forme di intelligenza come quelle derivanti da una progettazione bioispirata, dal tocco artificiale e dall’azionamento morbido ma forte. Il progetto PROBOSCIS, finanziato dall’UE, svilupperà un nuovo paradigma di manipolazione robotica tattile estremamente versatile, che incarna la straordinaria funzionalità della proboscide di un elefante. Progetterà un manovratore dotato di continuum, senza una netta distinzione tra braccio e pinza, costituito da muscoli artificiali biomimetici propriocettivi e da una pelle tattile artificiale con un compromesso unico tra sensibilità e robustezza. PROBOSCIS produrrà innovazioni tecnologiche sotto forma di una nuova generazione di pinze universali con capacità senza precedenti che sono profondamente radicate e rese possibili dalla biologia e dal comportamento degli elefanti, innescando riuscite applicazioni assistive, industriali, domestiche, di soccorso e ambientali.
Obiettivo
Universal robotic gripping remains a challenge at the frontiers of science. In contrast, elephants perform soft yet strong reaching, grasping, collection, sucking, siphoning, and manipulation of both solid and liquid matter, on a very large range of payloads and sizes – all with their prehensile, tactile-sensitive trunk. In PROBOSCIS we will establish a totally new paradigm for extremely versatile tactile-driven robotic manipulation, embodying the extraordinary functionality of the elephant trunk. This ambitious research programme aims at: morphological and behavioural characterisation of the African bush elephant trunk; bioinspired design of a continuum manipulator with elephant-like dexterity and versatility; multifunctional materials for reliable perceptive soft robotics; bioinspired control for tactile-driven soft manipulation; bioinspired tough tactile skin and 3D sensing strategies. A remarkable sample of an adult elephant trunk will be analysed by scaling up 3D histology techniques. Based on the trunk morphology, we will design a continuum robotic arm consisting of proprioceptive biomimetic artificial muscles and an artificial tactile skin with unique sensitivity-toughness trade off. To this aim, novel materials and additive manufacturing techniques will be developed starting from our proprietary compositions and technologies. We will also have extraordinary access to tamed elephants in Africa, on which we will perform quantitative behavioural studies with sensorized objects and marker-less motion capture. Based on elephants’ behaviours, we will formulate original control strategies for tactile-driven soft grasping and manipulation in robotics. PROBOSCIS will result in technological breakthroughs, such as a new generation of robotic manipulators with unprecedented capabilities, that are deeply rooted in and enabled by new science in elephants’ biology, triggering successful assistive, industrial, domestic, rescue and environmental applications.
Campo scientifico
- social sciencespsychologybehavioural psychology
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringroboticssoft robotics
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineeringadditive manufacturing
- natural sciencesbiological scienceshistology
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
16163 Genova
Italia