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くっつき過ぎるヤモリグリッパーを確実に離す、京都先端大・早大の新技術とは?

京都先端科学大学の長濱峻介助教と早稲田大学の菅野重樹教授らは、ヤモリの足裏構造を模倣した、くっつき過ぎるヤモリグリッパーをベルトコンベヤー機構で確実に離す技術を開発した。接触面を巻きとって把持対象から剝がす。ハンドの開閉機構と巻き取り機構を連結させてモーターを増やさずに対応した。ガラスなど、滑りやすいが強く把持すると壊れる対象のハンドリングに提案していく。

ヤモリグリッパーでは数十マイクロメートル(マイクロは100万分の1)サイズの微小突起が並んだ表面を作り、分子間力で対象とくっつく。対象を摩擦力で把持する場合、滑りやすい対象は挟む力を増す必要があった。分子間力を用いると挟む力を低減でき壊れやすい対象を扱える。ただグリッパーから離す際に、表面についたまま離れなくなる課題があった。

そこでグリッパーの指腹にベルトコンベヤー機構を搭載した。片側の指腹に二つのベルトコンベヤーがあり、巻き込むように回転する。この機構をトルクリミッターを介してハンドの開閉機構から駆動する。ハンドが開くと接触面が巻きとられ、ハンドが閉じると接触面が露出する。

実験では100グラムのアクリルキューブという軽い対象を3・5キログラム重の強い力で把持しても離すことができた。同時にベルトコンベヤーに巻き込んでしまう形状や確実に離せる条件を特定した。

今後より単純な機構で離す原理を実現するほか、水中把持や野菜などの不定形物への対応を進める。

日刊工業新聞 2022年12月15日

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