Bu 3D baskılı yumuşak robotik elin 'kemikleri', 'bağları' ve 'tendonları' var

Bu 3D baskılı yumuşak robotik elin 'kemikleri', 'bağları' ve 'tendonları' var

Yumuşak robotik elleri “karmaşık” olarak adlandırmak biraz eksik bir ifadedir. Bu tasarımlar, malzemelerin esnekliği ve dayanıklılığı da dahil olmak üzere bir dizi mühendislik faktörünü dikkate alır.

Bu genellikle her bir bileşen için, genellikle birden fazla plastik ve polimer ile ayrı 3D baskı işlemlerini gerektirir. Ancak artık ETH Zürih ve MIT yan şirketi Inkbit'ten birlikte çalışan mühendisler, lazer tarayıcı ve geri bildirim öğrenimi kullanan bir 3D yazıcıyla son derece karmaşık ürünler yaratabiliyorlar.

Araştırmacıların etkileyici sonuçları arasında halihazırda altı bacaklı bir kavrayıcı robot, yapay bir "kalp" pompası, sağlam metamalzemelerin yanı sıra yapay tendonlar, bağlar ve kemiklerle tamamlanmış, eklemli, yumuşak bir robotik el yer alıyor.

Geleneksel 3D yazıcılar hızlı kürlenen poliakrilat plastikleri kullanır. Bu süreçte UV lambaları, şekillendirilebilir plastik jeli yazıcı nozülü aracılığıyla katmanlar halinde hızla sertleştirirken, bir kazıma aleti yol boyunca yüzey kusurlarını ortadan kaldırır.

Hızlı katılaşma etkili olsa da ürünün biçimini, işlevini ve esnekliğini sınırlayabilir. Ancak hızlı sertleşen plastiği, epoksiler ve tiyolenler gibi yavaş sertleşen polimerlerle değiştirmeye çalışmak, makinelerin bozulmasına neden oluyor, bu da birçok yumuşak robotik bileşenin ayrı üretim yöntemleri gerektirdiği anlamına geliyor.

Bunu bilen tasarımcılar, hızlı baskı ayarlarının yanı sıra tarama teknolojisini de eklemenin, yavaş sertleşen engeli çözüp çözemeyeceğini merak ettiler. Nature'da yayınlanan yeni makalelerinde ayrıntılı olarak belirtildiği gibi, yeni sistemleri yalnızca bir çözüm sunmakla kalmıyor, aynı zamanda 3D baskılı, yavaş sertleşen polimerlerin çeşitli tasarımlardaki potansiyelini de gösteriyor.

Üç boyutlu tarama, kusurları katman katman kazımak yerine, yüzey düzensizlikleri hakkında neredeyse anında bilgi sunar.

MIT'de elektrik mühendisliği ve bilgisayar bilimi profesörü ve araştırmanın ortak yazarı Wojciech Matusik yakın tarihli bir projede, bu verilerin yazıcının geri bildirim mekanizmasına gönderildiğini ve bunun daha sonra gerekli malzeme miktarını "gerçek zamanlı ve kesin doğrulukla" ayarladığını söyledi. ETH Zürih'ten profil.

Yeni yöntemlerin potansiyelini göstermek için araştırmacılar, yumuşak sertleşen polimerler kullanarak çeşitli 3D baskılı projelerden oluşan bir dörtlü oluşturdular: esnek bir metamalzeme küpü, sistemi boyunca "sıvıları" taşıyabilen kalp benzeri bir sıvı pompası, tepesinde altı bacaklı bir robot. sensör bilgili, iki uçlu bir tutucunun yanı sıra gömülü sensör pedlerini kullanarak nesneleri kavrayabilen eklemli bir el. Üretim yöntemlerinde, polimerlerin kimyasal bileşimlerinde ve kullanım ömründe iyileştirmelere hala ihtiyaç duyulmasına rağmen ekip, nispeten hızlı ve uyarlanabilir 3D'nin olduğuna inanıyor. -baskı yöntemi bir gün bir dizi yeni endüstriyel, mimari ve robotik tasarıma yol açabilir.

Örneğin yumuşak robotlar, insanlarla birlikte çalışırken daha az yaralanma riski sunuyor ve kırılgan ürünleri standart metal robot muadillerine göre daha iyi işleyebiliyor. Ancak halihazırda mevcut ilerlemeler, bir zamanlar 3D yazıcılar için imkansız olan tasarımlar üretti.

Kaynak: Popular Science