Actionneurs de préhenseur souple flexible | Prise douce et adaptable

Un actionneur de préhenseur souple flexible est un élément en forme de doigt moulé en silicone ou autres élastomères. Lorsque ses chambres internes d'air (ou de fluide) se gonflent, la paroi s'étire et le « doigt » se recourbe, enveloppant doucement les objets de nombreuses formes. Comme le matériau est flexible, la force se répartit sur une large zone, de sorte que même les articles fragiles — fruits, fioles de verre, ampoules médicales — peuvent être soulevés sans bosses, rayures ou ecchymoses. Compacts, sans danger alimentaire et faciles à nettoyer, ces actionneurs sont désormais courants sur les robots de prélèvement et placement dans l'emballage alimentaire, l'exécution de commandes en ligne et les dispositifs d'assistance chirurgicale.

L'actionneur est la source de mouvement à l'intérieur de chaque préhenseur de robotique souple et un élément fondamental d'une conception efficace de préhenseur robotique souple. En modulant la pression d'air, il se plie, se tord ou s'allonge, transformant un manchon en caoutchouc autrement passif en un outil actif et adaptatif en forme. Avantages clés :

• Distribution homogène des forces : Aucune charge ponctuelle ; les articles délicats restent intacts.
• Mouvement bio-inspiré : La flexion ressemble à une main humaine, améliorant la fiabilité de la prise où les griffes rigides glissent.
• Polyvalence multi-objets : Un préhenseur traite les tomates, les cartes de circuits imprimés ou les emballages de forme irrégulière sans changements mécaniques.
• Intégration prête à l'emploi : Léger (<50 g par doigt) et alimenté par un petit compresseur ou une petite pompe, afin que la plupart des poignets de cobots puissent le supporter.
  

• Prise adaptative : S'adapte aux articles fragiles, irréguliers ou mous sans les endommager.
• Production verticalement intégrée : Moulage, tests de conception et assemblage 100 % en interne signifient un contrôle de qualité strict.
• Vérins de robotique souple : Conçus pour l'automatisation à haut cycle et haute précision dans les applications de manutention délicate.
• Compatibilité flexible du système : S'attache facilement aux EOAT standards et aux bras de robot et ne nécessite aucune modification spéciale.
• Matériaux hygiéniques et sûrs : Construits à partir d'élastomères de qualité alimentaire, adaptés aux applications alimentaires, médicales et pharmaceutiques.
• Support d'ingénierie éprouvé : Norck Robotics offre une assistance d'experts et un accès rapide aux pièces de rechange couvrant toutes les principales régions du monde.

La manutention d'objets fragiles ou de formes irrégulières exige une grande capacité d'adaptation de la forme, car la surface du préhenseur doit s'adapter aussi étroitement que possible à l'objet et distribuer les forces de manière uniforme pour éviter d'endommager l'objet. En revanche, les préhenseurs rigides appliquent la force sur un ou deux points de contact limités, tandis que les préhenseurs adaptatifs s'enroulent toujours autour de l'objet, le maintenant ainsi de manière plus sécurisée et plus douce.

Voici pourquoi cela est important :

• Moins de points de pression : Une distribution de force uniforme éviterait la fissuration, l'écchymose ou la déformation d'équipements délicats, y compris la verrerie, les produits alimentaires ou les appareils médicaux.
• Prise sécurisée : La version profilée augmente la surface de contact, réduisant ainsi le risque de glissement ou de chute lors du transport de l'objet.
• Solution universelle : Un préhenseur adaptatif unique peut manipuler des objets de nombreuses tailles, formes ou matériaux différents, éliminant ainsi le besoin de reconfiguration.
• Essentiel : C'est la variation de forme qui permet d'effectuer des tâches avec une programmation ou un calibrage minimal dans des environnements non structurés, comme ceux des entrepôts ou des laboratoires.

Les actionneurs de préhenseurs souples flexibles génèrent des surfaces de contact adaptatives en exploitant des matériaux conformes et un mode d'actionnement flexible qui leur permet d'adopter la forme de n'importe quel objet. Le préhenseur se comporte ainsi comme une main robotique adaptative et ajuste automatiquement sa force de préhension pour tenir des objets de formes et de tailles diverses, fermement ou délicatement.

Ce qui facilite cette adaptation :

• Matériaux souples similaires à du caoutchouc : Tels que le silicone et le caoutchouc, qui s'étirent et se plient pour couvrir les objets, et sont précieux pour éviter que les objets ne soient manipulés incorrectement.
• Chambres pneumatiques : Les poches d'air gonflables déforment l'actionneur en modes d'enroulement ou d'extension, permettant à la main robotique adaptative de s'enrouler autour d'un objet dynamiquement.
• Structures internes conçues : Les canaux ou les composites en couches limitent la flexion de l'actionneur de sorte que la déformation de flexion soit alignée avec la surface de contact.
• Distribution de pression uniforme : La préhension souple permet un contact minimal, ce qui réduit le risque de dommages. C'est optimal pour les objets délicats ou mous.
• Adaptabilité mécanique : Sans aucune boucle de rétroaction de capteur compliquée, les propriétés matérielles de l'actionneur peuvent se passer de conceptions sophistiquées, améliorant même les performances.

Ces fonctions permettent au préhenseur souple de servir de main robotique adaptative très capable dans les domaines de l'automatisation, de la robotique médicale et de la manipulation d'objets délicats.

Les actionneurs de préhenseurs souples fonctionnent en assemblant des matériaux souples avec différentes méthodes d'actionnement pour s'adapter à une grande variété de formes et de textures d'objets. Ils sont particulièrement efficaces pour la manipulation délicate ou la saisie d'objets irréguliers, où une conception rigide pourrait endommager l'objet par la dureté ou pourrait ne pas le maintenir solidement. Presque tous les systèmes robotiques actuels, tels que les mains robotiques adaptatives, emploient ces technologies pour les doter d'une expertise et d'une maîtrise semblables à celles de l'homme.
Voici quelques matériaux et techniques d'actionnement courants :

1) Silicone vulcanisé au platine :

Cas d'utilisation typique : Industrie alimentaire et pharmaceutique
Avantages : Sûr pour les aliments, autoclavable
Compromis : Plus coûteux que les caoutchoucs génériques

2) Élastomère renforcé de textile :

Cas d'utilisation typique : Lignes d'emballage à haut cycle
Avantages : Résiste à la fatigue, contrôle la forme
Compromis : Sensation légèrement plus rigide

3) Actionnement pneumatique :

Cas d'utilisation typique : Préhension polyvalente
Avantages : Vannes rapides et économiques ; contrôle de force facile
Compromis : Nécessite compresseur et tuyaux

4) Microfluidique hydraulique :

Cas d'utilisation typique : Tâches sous-marines ou à haut effort
Avantages : Densité de force plus élevée
Compromis : Tuyauterie plus lourde

5) Tendons en alliage à mémoire de forme :

Cas d'utilisation typique : Outils médicaux compacts
Avantages : Silencieux, sans tuyaux
Compromis : Refroidissement lent limite le cycle de fonctionnement

6) Élastomère diélectrique/électrostatique :

Cas d'utilisation typique : Prototypes de recherche
Avantages : Réponse en µs, sans pompe
Compromis : Nécessite une alimentation haute tension