Revoluce v robotice: 3D tištěný gripper, který funguje bez elektroniky

Ve významném skoku pro robotiku vyvinula skupina inženýrů z University of California San Diego (UCSD) ve spolupráci s výzkumníky z korporace BASF 3D tištěný robotický gripper, který funguje bez potřeby elektroniky. Tento inovativní zařízení, které může zvednout, držet a uvolnit objekty, je důkazem potenciálu 3D tisku v oblasti robotiky.

Nová éra dotykové robotiky

Robotický gripper, který je tištěn v jednom kroku, je vybaven vestavěnými gravitačními a dotykovými senzory. Tento unikátní design umožňuje gripperu interagovat s objekty pouze na základě dotyku, funkcí, která neexistovala před touto vývojem. “Navrhli jsme funkce, aby série ventilů umožnila gripperu sevřít na kontakt a uvolnit ve správný čas,” řekl Yichen Zhai, postdoktorandský výzkumník v Bioinspired Robotics and Design Lab na UCSD.

Gripper využívá fluidní logiku k zapamatování, zda drží objekt a zda ho uvolní. Když detekuje váhu objektu tlačící na stranu, zatímco se otáčí do vodorovné polohy, uvolní objekt. Tento dotykový přístup k manipulaci s objekty značně odlišuje od tradičních robotických systémů, které se silně spoléhají na vizuální vstup.

Potenciální aplikace 3D tištěného gripperu

3D tištěný gripper má obrovský potenciál pro různé aplikace. Může být namontován na robotickou paži pro průmyslovou výrobu, výrobu potravin a manipulaci s ovocem a zeleninou. Může být také namontován na robota pro výzkumné a průzkumné úkoly. Navíc může fungovat bezdrátově, s lahví vysokotlakového plynu jako jediným zdrojem energie.

Tým překonal běžné problémy spojené s 3D tiskem měkkých robotů, jako je tuhost a úniky, vyvinutím nové 3D tiskové metody. Tato metoda zahrnuje pohyb tiskové hlavy po kontinuální cestě skrz celý vzor každé vrstvy, snižující pravděpodobnost úniků a defektů v tištěném kusu. “Je to jako kreslení obrázku bez odtržení tužky od papíru,” řekl Michael T. Tolley, docent na UCSD.

Tento vývoj je důkazem potenciálu 3D tisku při revoluci v oblasti robotiky. Tým z UCSD otevřel nové možnosti pro návrh a funkčnost robotických systémů eliminací potřeby elektroniky.

Budoucnost 3D tištěné robotiky

Inovativní přístup týmu k 3D tisku umožnil vytvoření měkčí struktury celkově. Nová metoda umožňuje tisk tenkých stěn, až do tloušťky 0,5 milimetrů, a složitých, zakřivených tvarů, umožňujících vyšší rozsah deformace. Výzkumníci založili svou metodu na Eulerově cestě, konceptu v teorii grafů, který zahrnuje dotyk každého okraje grafu jednou a pouze jednou. “Když jsme tyto pravidla dodrželi, byli jsme schopni konzistentně tisknout funkční pneumatické měkké roboty s vestavěnými řídicími obvody,” řekl Tolley.

Vývoj tohoto 3D tištěného gripperu je významným krokem vpřed v oblasti robotiky. Tým z UCSD otevřel nové možnosti pro návrh a funkčnost robotických systémů eliminací potřeby elektroniky. Dotykový přístup k manipulaci s objekty značně odlišuje od tradičních robotických systémů, které se silně spoléhají na vizuální vstup.

V budoucnu můžeme očekávat další pokroky v této oblasti, s 3D tiskem hrajícím klíčovou roli ve vývoji inovativních a nákladově efektivních robotických systémů. Práce týmu z UCSD slouží jako důkaz potenciálu 3D tisku při revoluci v oblasti robotiky.