Révolutionner la robotique : une pince imprimée en 3D qui fonctionne sans électronique

Dans un bond en avant significatif pour la robotique, une équipe d'ingénieurs de l'Université de Californie à San Diego (UCSD), en collaboration avec des chercheurs de la société BASF, a développé une pince robotique imprimée en 3D qui fonctionne sans avoir besoin d'électronique. Cet appareil innovant, qui peut saisir, maintenir et libérer des objets, témoigne du potentiel de l'impression 3D dans le domaine de la robotique.

Une nouvelle ère de robotique tactile

Le préhenseur robotisé, qui s'imprime en une seule fois, est équipé de capteurs de gravité et tactiles intégrés. Cette conception unique permet au préhenseur d'interagir avec des objets en se basant uniquement sur le toucher, une fonctionnalité qui n'existait pas avant ce développement. "Nous avons conçu des fonctions pour qu'une série de vannes permette à la pince de s'agripper au contact et de se relâcher au bon moment", a déclaré Yichen Zhai, chercheur postdoctoral au Bioinspired Robotics and Design Lab de l'UCSD.

Le préhenseur utilise la logique fluidique pour se rappeler quand il a saisi un objet et s'y accroche. Lorsqu'il détecte le poids de l'objet poussant sur le côté, alors qu'il tourne à l'horizontale, il libère l'objet. Cette approche tactile de la manipulation d'objets marque une rupture significative avec les systèmes robotiques traditionnels qui reposent fortement sur l'entrée visuelle.

Les applications potentielles du préhenseur imprimé en 3D

Le préhenseur imprimé en 3D recèle un immense potentiel pour diverses applications. Il peut être monté sur un bras robotisé pour les applications de fabrication industrielle, la production alimentaire et la manipulation de fruits et légumes. Il peut également être monté sur un robot pour des tâches de recherche et d'exploration. De plus, il peut fonctionner sans attache, avec une bouteille de gaz à haute pression comme seule source d'alimentation.

L'équipe a surmonté les défis courants associés aux robots souples d'impression 3D, tels que la rigidité et les fuites, en développant une nouvelle méthode d'impression 3D. Cette méthode implique que la buse de l'imprimante trace un chemin continu à travers l'ensemble du motif de chaque couche imprimée, réduisant ainsi la probabilité de fuites et de défauts dans la pièce imprimée. "C'est comme dessiner une image sans jamais lever le crayon de la page", a déclaré Michael T. Tolley, professeur agrégé à l'UCSD.

Ce développement témoigne du potentiel de l'impression 3D pour révolutionner le domaine de la robotique. En éliminant le besoin d'électronique, l'équipe de l'UCSD a ouvert de nouvelles possibilités pour la conception et la fonctionnalité des systèmes robotiques.

L'avenir de la robotique imprimée en 3D

L'approche innovante de l'équipe en matière d'impression 3D a permis de créer une structure globalement plus souple. Cette nouvelle méthode permet d'imprimer des parois fines, jusqu'à 0.5 millimètre d'épaisseur, et des formes courbes complexes, autorisant une plus grande plage de déformation. Les chercheurs ont basé leur méthode sur le chemin eulérien, un concept de la théorie des graphes qui consiste à toucher chaque arête d'un graphe une seule fois. « En suivant ces règles, nous avons pu imprimer systématiquement des robots pneumatiques souples et fonctionnels avec des circuits de contrôle intégrés », a déclaré Tolley.

Le développement de ce préhenseur imprimé en 3D est une avancée significative dans le domaine de la robotique. En éliminant le besoin d'électronique, l'équipe a ouvert de nouvelles possibilités pour la conception et la fonctionnalité des systèmes robotiques. L'approche tactile de la manipulation d'objets marque une rupture significative avec les systèmes robotiques traditionnels qui reposent fortement sur l'entrée visuelle.

À l'avenir, nous pouvons nous attendre à voir davantage de progrès dans ce domaine, l'impression 3D jouant un rôle crucial dans le développement de systèmes robotiques innovants et rentables. Le travail de l'équipe de l'UCSD témoigne du potentiel de l'impression 3D pour révolutionner le domaine de la robotique.