Tampereen yliopisto

Väitös: Uudet anturit tekevät pehmoroboteista älykkäämpiä

Jaa

Diplomi-insinööri Anastasia Koivikko tutki väitöskirjassaan uusia pehmorobottien antureiden ja tarttujien valmistusmenetelmiä. Robotteja, jotka on valmistettu pehmeistä materiaaleista, kutsutaan pehmoroboteiksi. Niiden pehmeys tekee niiden käytöstä turvallisempaa ihmisten lähellä, sillä ne eivät vahingoita, vaikka törmäisivät ihmiseen. Näihin robotteihin tarvittavien osien, kuten antureiden, tulee olla myös pehmeitä, jotta robotin pehmeys ei kärsisi.

Anastasia Koivikko. Kuva: Vilma Lampinen
Anastasia Koivikko. Kuva: Vilma Lampinen

Modernissa yhteiskunnassamme robotit tekevät monet toistoa vaativat pikkutarkat ja raskaat työt tehtaiden tuotantolinjoilla. Pehmeiden materiaalien tutkimus on avannut uusia mahdollisuuksia robotiikan alalle luoden uuden alan: pehmorobotiikan. Kovista materiaaleista pehmeisiin siirtymällä roboteista tulee turvallisempia: ne eivät vahingoita, vaikka törmäisivät ihmiseen, robotit mukautuvat pinnan muotoihin ja ne tuntuvat mukavammilta ihoa vasten.

Pehmorobottien osien kuten tarttujien ja antureiden tulee olla myös pehmeitä, jotta robotti säilyy kokonaan pehmeänä. Perinteiset sähköiset anturit ovat kuitenkin jäykkiä ja kovia ja siksi niitä ei voida käyttää pehmoroboteissa.

Väitöskirjan tavoitteena oli tutkia uusia menetelmiä pehmeiden tarttujien ja antureiden toteutukseen. Erityisesti tavoitteena oli tutkia, kuinka näitä pehmorobotin osia pystytään valmistamaan yksinkertaisemmin ja integroimaan robottiin helposti.

Väitöskirjassa tutkittiin kahta erilaista 3D-tulostettua imukuppimaista pehmotarttujaa. Ensimmäinen oli pneumaattinen ja toinen tarttuja hydraulinen ja sen jäykkyyttä voi säätää magneetin avulla.

— Huomasimme, että muuttamalla pehmotarttujan jäykäksi kappaleen kuljetuksen ajaksi saavutimme suurempia pitovoimia. Tällaisella säädettävällä tarttujalla saavutetaan pehmotarttujan kyky mukautua poimittavan kohteen pinnanmuotoihin tinkimättä suuresta pitovoimasta, Koivikko kertoo.

Väitöskirjan antureita käsittelevässä osassa esitetään kaksi eri menetelmää venyvien ja pehmeiden antureiden toteuttamiseen: sähköiset silkkipainoanturit ja pneumaattiset venymäliuskat.

— Silkkipainoanturit ovat edullisia ja sopivat massavalmistukseen, kun taas pneumaattisilla antureilla olemme askeleen lähempänä kokonaan pneumaattisia pehmorobotteja.

— Kokonaan pneumaattiset pehmorobotit eivät tarvitse sähköisiä komponentteja, mikä on suuri etu. Tulevaisuudessa tällaisia robotteja voidaan käyttää esimerkiksi voimakkaassa säteilyssä, joka voi tuhota sähkökomponentteja, Koivikko kertoo.

Koivikko on kotoisin Mikkelistä ja työskentelee tällä hetkellä Tampereen yliopistossa tenure track -professori Veikko Sariolan johtamassa Luonnon inspiroimien materiaalien ja robotiikan tutkimusryhmässä. Väitöksen jälkeen Koivikko on lähdössä vuodeksi yhdysvaltalaiseen Cornellin yliopistoon tutkijavaihtoon jatkamaan tutkimusta pehmorobotiikan parissa.

Diplomi-insinööri Anastasia Koivikon biolääketieteen tekniikan alaan kuuluva väitöskirja Grippers and Sensors for Soft Robots tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnassa perjantaina 21.1.2022 klo 12.00 alkaen. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Adam Stokes Edinburghin yliopistosta Isosta-Britanniasta. Kustoksena toimii tenure track -professori Veikko Sariola lääketieteen ja terveysteknologian tiedekunnasta.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Anastasia Koivikko
anastasia.koivikko@tuni.fi

Kuvat

Anastasia Koivikko. Kuva: Vilma Lampinen
Anastasia Koivikko. Kuva: Vilma Lampinen
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Tampereen yliopisto
Tampereen yliopisto
Kalevantie 4
33014 TAMPEREEN YLIOPISTO

p. 0294 5211https://www.tuni.fi

Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 21 000 opiskelijaa ja henkilöstöä lähes 4 000.
Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa. 

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto

Kutsu: Seminaari luotaa viestintätieteitä ja juhlistaa Kaarle Nordenstrengin akateemista uraa11.5.2022 13:24:30 EEST | Tiedote

Tampereen yliopisto järjestää Communication Studies Locally and Globally (Tiedotusoppia paikallisesti ja kansainvälisesti) -seminaarin viime kesänä 80 vuotta täyttäneen emeritusprofessori Kaarle Nordenstrengin kunniaksi. Seminaarissa tarkastellaan suomalaisen viestintätieteellisen tutkimuksen paikkaa kansainvälisellä viestintätutkimuksen kentällä ja keskustellaan viestintätieteiden tulevaisuudesta. Seminaari pidetään perjantaina 13.5.2022.

Väitös: Tekoäly auttaa luokittelemaan poikkeavaa dataa11.5.2022 11:00:00 EEST | Tiedote

Koneoppimisen perinteiset luokitusalgoritmit pyrkivät oppimaan luokittelumallin useille ennalta määritetyille luokille. Tietyissä tilanteissa tietojen kerääminen joistakin luokista voi kuitenkin olla haastavaa. Väitöskirjassaan DI Fahad Sohrab kehitti lähestymistavan, jossa aliavaruuden optimointi ja yhden luokan luokittelumallin oppiminen täydentävät toisiaan mallin luokittelukyvyn parantamiseksi.

Väitös: Moniammatillinen koulutus on hyödyksi opeteltaessa diabeteksen hoitoa11.5.2022 10:00:00 EEST | Tiedote

Terveydenhuollon moniammatillinen koulutus, jossa kahden tai useamman ammattiryhmän edustajat oppivat yhdessä toinen toisiltaan, on nähty yhtenä avaintekijänä potilaskeskeisen ja laadukkaan hoidon toteutumisessa. Diabeteksen moniammatillinen koulutus ei ole vakiintunut toimintatapa, ja siitä on olemassa melko vähän aikaisempaa tietoa. Terveystieteiden maisteri Sanna Kangas tutki väitöskirjassaan diabeteksen moniammatillisen koulutuksen vaikutuksia lääketieteen ja sairaanhoidon opiskelijoiden nykyiseen ja tavoiteltuun diabetesosaamiseen sekä käsityksiin moniammatillisesta yhteistyöstä diabeteksen hoidossa

Väitös: Sairaalalle uusien implanttien käyttöönotto voi johtaa komplikaatioiden yleistymiseen lonkan tekonivelkirurgiassa10.5.2022 10:00:00 EEST | Tiedote

Lonkan tekonivelkirurgiassa oikeanlaisten komponenttien käyttö on keskeistä leikkauksen onnistumisen kannalta. Lääketieteen lisensiaatti Oskari Pakarinen tutki väitöskirjassaan kilpailutusprosessin seurauksena leikkauksissa käytettävien komponenttien vaihtumisen vaikutusta tekonivelen sijoiltaanmenojen eli luksaatioiden ja periproteettisten eli implantin välittömässä läheisyydessä tapahtuvien murtumien yleisyyteen. Lisäksi väitöskirjassa perehdyttiin luksaatioiden ehkäisyyn.

Väitös: Markkinoinnin tulee lunastaa potentiaalinsa kestävän kuluttamisen edistämisessä9.5.2022 09:46:53 EEST | Tiedote

Markkinointi yhdistetään usein kaupalliseen liiketoimintaan, vaikka sen avulla voidaan myös edistää laajemmin yhteiskunnallista hyvinvointia. Tätä kutsutaan sosiaaliseksi markkinoinniksi. KTM Ulla-Maija Sutinen esittää väitöskirjassaan, kuinka ruokahävikin vähentämistä voidaan edistää sosiokulttuuriseen muutokseen pyrkivän sosiaalisen markkinoinnin avulla.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme