Insinöörit kehittivät menetelmän “joustavien luurankojen” luomiseksi ilman erikoisvälineitä

Kalifornian yliopiston San Diegon insinöörit ovat kehittäneet menetelmän pehmeiden, joustavien, 3D-tulostettujen robottien luomiseksi ilman erikoisvälineitä. Tämä uusi menetelmä tekee robotien valmistamisesta nopeampaa ja halvempaa, ja niitä voidaan käyttää moniin eri tarkoituksiin.

Joustavat luurangot

Insinöörit kehittivät uuden menetelmän poiketen tavallisesta pehmeiden robotien rakennustavasta, jossa pehmeitä materiaaleja lisätään jäykän robotin runkoon. Sen sijaan tutkimusryhmä aloitti pehmeästä rungosta ja lisäsi siihen jäykkiä ominaisuuksia. Inspiraationa robotteja varten oli hyönteisten luurangot, jotka koostuvat sekä pehmeistä että jäykistä osista. Ryhmä kutsuu luomiaan “joustaviksi luurangoiksi”.

Uusi menetelmä nopeuttaa pehmeiden komponenttien rakentamista. Se vie vain murto-osan aiemmin vaaditusta ajasta, ja se on paljon halvempaa kuin ennen.

Nick Gravish on mekaniikan professori Jacobs School of Engineering -yliopistossa UC San Diegossa ja tutkimuksen vanhempi tekijä.

“Toivomme, että nämä joustavat luurangot johtavat uuden luokan pehmeiden, biologisesti inspiroiden robotien kehittymiseen”, sanoi Gravish. “Haluaisimme tehdä pehmeiden robotien rakentamisen helpommaksi tutkijoille ympäri maailmaa.”

Uuden menetelmän avulla voidaan rakentaa suuria ryhmiä joustavia luurankorobottien ilman merkittävää käsityötä. Se mahdollistaa erillisten osien luomisen, jotka voidaan vaihtaa toisiinsa. Robottien osat voidaan vaihtaa.

10 minuuttia yhden joustavan luurangan tulostamiseen

Joustavat luurangot luodaan 3D-tulostuksen avulla, jossa jäykän materiaalin tulostetaan ohueen arkkiin. Ohut arkki toimii joustavana pohjana. Joustavilla luurangoilla on erilaisia ominaisuuksia, ja tietyillä alueilla on enemmän jykkyys kuin toisilla. Tämä perustuu myös hyönteisten luurankoihin, jotka käyttävät yhdistelmää pehmeyttä ja jykkyys luurankojen liikkeeseen ja tueen.

Tutkimus julkaistiin Soft Robotics -lehden 7. huhtikuuta ilmestyneessä numerossa. Suunnitelmat tullaan julkaisemaan myös muiden tutkijoiden käyttöön instituutioissa ja lukioissa, tutkimusryhmän mukaan.

http://www.youtube.com/watch?v=hA4khyXnjLY

Yhden joustavan luurangan tulostamiseen kuluu vain 10 minuuttia, ja se maksaa alle yhden dollarin. Kuten mainittiin aiemmin, erikoisvälineitä ei tarvita. Ne voidaan tulostaa useimmissa kaupallisesti saatavissa olevissa tulostimissa, ja koko robotin tulostus ja kokoonpano vie vähemmän kuin kaksi tuntia.

Tutkijat totesivat, että polykarbonaattilevy oli paras pinta joustavien luurankojen tulostamiseen. Pinta on erittäin joustava.

Tutkimusryhmä toivoo, että voidaan luoda kokoonpanolinja, joka pystyy tulostamaan koko luurankorobotit ilman käsityötä. Useiden pienten robotien ryhmittäminen voi tehdä suuremman robotin työn. Tätä voidaan käyttää eri aloilla, kuten avaruusmatkoilla, joilla massatuotetut, pienet itsenäiset robotit voivat suorittaa monia tehtäviä.