Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Het is geen sciencefiction: een nieuw ontwikkelde robotarm verplaatst kleine zwevende objecten met behulp van geluidsgolven.
Robots in de fabriek zijn niets nieuws. Ze zijn een welkome oplossing voor het optillen, omdraaien en verplaatsen van objecten zó fragiel dat werken met de hand bijna onmogelijk is. Maar zelfs robots zijn niet perfect: hun grijpers kunnen de boel soms beschadigen of verontreinigen. Zou het niet handig zijn als je objecten kunt oppakken, compleet zonder ze aan te raken?
Dat is precies wat Marcel Schuck, onderzoeker aan de ETH Zürich, een technische Universiteit in Zwitserland, ook dacht toen hij het idee kreeg van de ‘no-touch robotarm’, die kleine objecten kan optillen en verplaatsen door ze te laten zweven (ja, echt) met geluidsgolven.
Lees ook:
Akoestische levitatie
Het eerste werkende prototype van de robotarm is inmiddels een feit. De grijper of ’hand’ van de arm heeft een fraai design bestaande uit twee 3D-geprinte halve bollen, waarvan de binnenkanten bekleed zijn met kleine geluidsspeakers. Deze speakers zenden geluidsgolven uit waarmee objecten blijven zweven in de ruimte tussen de bollen, een techniek die ook wel Akoestische levitatie heet.
Dit is mogelijk doordat elke speaker geluidsgolven met een onhoorbaar hoge frequentie – meer dan 20.000 Hertz dus – uitzendt en zo een hogedrukveld creëert. Waar deze velden elkaar overlappen, ontstaat er een hogedrukpunt waaruit kleine objecten niet kunnen ontsnappen en dus blijven zweven.
Ingenieuze software
Naast zijn fysieke ontwerp, bezit de arm ook software die is ontwikkeld door promovendus Marc Röthlisberger. De software maakt het mogelijk de speakers afzonderlijk van elkaar te bewegen en zo de drukpunten te verschuiven. Hierdoor kan dezelfde robotarm objecten tillen van verschillende vorm en grootte. Uiteindelijk hoopt Schuck dat deze software het ook mogelijk maakt om de objecten al zwevend te manipuleren en draaien zonder ze te laten vallen.
Volgens Schuck zou de robot een uitkomst bieden voor de microchip- en horloge-industrie, waar met minuscule kwetsbare onderdeeltjes wordt gewerkt. In 2021 hoopt hij met zijn robot – en verbeterde software – de markt te veroveren.
Bronnen: New Atlas, IFLscience, ETH Zürich
Beeld: ETH Zürich / Stefan Weiss