Revoluční robotika: 3D tištěný uchopovač, který funguje bez elektroniky

Tým inženýrů z Kalifornské univerzity v San Diegu (UCSD) ve spolupráci s výzkumníky z korporace BASF představuje významný skok vpřed pro robotiku, vyvinula 3D tištěný robotický uchopovač který funguje bez potřeby elektroniky. Toto inovativní zařízení, které dokáže zvedat, držet a uvolňovat předměty, je důkazem potenciálu 3D tisku v oblasti robotiky.

Nová éra dotykové robotiky

Robotický uchopovač, který se tiskne jedním tahem, je vybaven vestavěnými gravitačními a dotykovými senzory. Tento jedinečný design umožňuje chapači komunikovat s předměty pouze na základě dotyku, což je funkce, která před tímto vývojem neexistovala. „Navrhli jsme funkce tak, aby řada ventilů umožnila chapači uchopit kontakt a uvolnit ve správný čas,“ řekl Yichen Zhai, postdoktorandský výzkumník v Bioinspired Robotics and Design Lab na UCSD.

Chapadlo využívá fluidní logiku k zapamatování, kdy uchopil předmět a drží ho. Když detekuje váhu předmětu tlačícího do strany, když se otáčí do vodorovné polohy, předmět uvolní. Tento dotykový přístup k manipulaci s předměty představuje významný odklon od tradičních robotických systémů, které jsou silně závislé na vizuálním vstupu.

Potenciální aplikace 3D-tištěného chapadla

Chapadlo s 3D tiskem má obrovský potenciál pro různé aplikace. Lze jej namontovat na robotické rameno pro průmyslové výrobní aplikace, výrobu potravin a manipulaci s ovocem a zeleninou. Může být také namontován na robota pro výzkumné a průzkumné úkoly. Navíc může fungovat nepřipoutaný, přičemž jediným zdrojem energie je láhev vysokotlakého plynu.

Tým překonal běžné výzvy spojené s 3D tiskovými měkkými roboty, jako je tuhost a netěsnosti, vyvinutím nové metody 3D tisku. Tato metoda spočívá v tom, že tryska tiskárny sleduje souvislou dráhu přes celý vzor každé vytištěné vrstvy, čímž se snižuje pravděpodobnost netěsností a defektů na vytištěném kusu. „Je to jako nakreslit obrázek, aniž byste zvedli tužku ze stránky,“ řekl Michael T. Tolley, docent na UCSD.

Tento vývoj je důkazem potenciálu 3D tisku v revoluci v oblasti robotiky. Tím, že tým UCSD eliminoval potřebu elektroniky, otevřel nové možnosti pro návrh a funkčnost robotických systémů.

Budoucnost 3D tištěné robotiky

Inovativní přístup týmu k 3D tisku umožnil vytvoření celkově měkčí struktury. Nová metoda umožňuje tisk tenkých stěn o tloušťce až 0.5 milimetru a složitých zakřivených tvarů, což umožňuje větší rozsah deformace. Výzkumníci založili svou metodu na eulerovské cestě, konceptu v teorii grafů, který zahrnuje dotýkání se každé hrany grafu jednou a pouze jednou. „Když jsme dodržovali tato pravidla, byli jsme schopni konzistentně tisknout funkční pneumatické měkké roboty se zabudovanými řídicími obvody,“ řekl Tolley.

Vývoj tohoto 3D tištěného chapadla je významným krokem vpřed v oblasti robotiky. Tím, že tým eliminoval potřebu elektroniky, otevřel nové možnosti pro design a funkčnost robotických systémů. Dotykový přístup k manipulaci s předměty představuje významný odklon od tradičních robotických systémů, které se do značné míry spoléhají na vizuální vstupy.

V budoucnu můžeme očekávat další pokroky v této oblasti, přičemž 3D tisk bude hrát zásadní roli ve vývoji inovativních a nákladově efektivních robotických systémů. Práce týmu v UCSD slouží jako důkaz potenciálu 3D tisku v revoluci v oblasti robotiky.