Een robotarm die verdacht veel op een olifantenslurf lijkt


Foto: Festo

Als een olifant zijn neus schendt, dan schendt hij meer dan alleen zijn aangezicht: zonder slurf overleeft hij simpelweg niet. De neus van het grootste landdier is vergroeid met zijn bovenlip en tot enorme proporties uitgegroeid. de slurf is zeer veelzijdig en vervult voor de olifant vele essentiële functies. Uiteraard kan het dier er mee ruiken en ademen. De reuk is zelfs vier keer zo goed als die van een bloedhond. Met hun langen adembuis snorkelden olifanten al voordat de mens op dat idee kwam.

Met hun lange adembuis snorkelden olifanten al voordat de mens op dat idee kwam. Daarnaast kan de slurf zowel gras plukken als blaadjes tot een hoogte van zeven meter bereiken. Hangen de bladeren nog hoger dan worden met de lange neus takken van de boom gerukt of de hele boom ontworteld. Ook kan het orgaan lasten optillen tot maar liefst 350 kilogram.

Een olifant drinkt niet door zijn slurf, maar zuigt er water mee op om dat vervolgens in zijn bek te gieten. Niet alleen kan de snuit allerhande zaken grijpen, het is ook heel geschikt voor precisiewerk. Het uiteinde is zeer gevoelig en bevat een of twee kleine uitstulpingen – ‘vingers’ – waarmee objecten zeer fijnzinnig gemanipuleerd kunnen worden.

Ook kan het dier met zijn pinokkioneus dingen gooien, zijn oren krabben, in zijn ogen wrijven, worstelen en geeft het net als de staart van een hond of kat zijn stemming aan. Een Zwitsers zakmes is er, kortom, niets bij.

Een slurf bevat geen botten die de bewegelijkheid beperken tot de gewrichten, maar bestaat geheel uit spieren. Maar liefst veertigduizend spieren – mensen hebben er zo’n 640 in hun hele lijf – geven het orgaan een ongekende beweeglijkheid. Hierbij zijn drie soorten spieren te onderscheiden: longitudinale, radiale en spiraalvormige. De longitudinale spieren liggen aan de buitenkant en lopen parallel aan de lange slurf. De radiale spieren liggen loodrecht op de lengteas van de slurf, als spaken in een wiel. De spiraalvormige spieren lopen als een spiraal rondom de buitenkant van de snuit.

Een slurf is vergelijkbaar met een zak water die niet van volume kan veranderen, maar wel van vorm. Als de radiale spieren aantrekken wordt de slurf daarom dun en lang. Trekken de longitudinale spieren samen dan wordt de slurf juist kort en dik. De spiraalvormige spieren zorgen ervoor dat de slurf ook om de lengteas kan draaien (torderen). Om de snuit te buigen werken alle soorten spieren samen.

Het beweeglijke orgaan inspireerde een veilige robotarm. Traditionele industriële robots worden vaak via barrières afgeschermd van mensen om letsel te voorkomen. De slurfarm is door 3Dprinting gemaakt van lichtgewicht kunststof en geeft mee tijdens een eventuele botsing met een mens. Ook bevat het geen onderdelen die kunnen afknellen.

De arm bestaat uit drie segmenten en ieder segment bestaat uit drie parallelle buizen die wat aan stofzuigerslangen doen denken. Elke buis kan door middel van luchtdruk langer worden. Als de druk wegvalt, neemt de buis als een veer zijn oorspronkelijke, kortere vorm weer aan. Door alle buizen te vullen met lucht wordt het segment langer. Door een (of twee) buizen te vullen met lucht, maar de andere(n) niet, zal het segment krom trekken. Zo kan de arm iedere kant op buigen.

Doordat de arm net als een slurf op een organische wijze beweegt is de mens-machine-interactie niet alleen veiliger maar ook veel natuurlijker. Door de juiste grijper te monteren, heeft de arm vele toepassingen, varierend van productiewerk, melkrobot en laboratoriumwerk tot zelfs verpleging en chirurgische ingrepen.

Gepubliceerd in dagblad Trouw op 23 december 2016

Ylva Poelman alias De Bionische Vrouw
E: info@bionicacentrum.nl
T: 06 - 22 79 71 84