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

Dans un grand bond en avant 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 ramasser, tenir et relâcher des objets, est un témoignage du potentiel de l’impression 3D dans le domaine de la robotique.

Une nouvelle ère de robotique basée sur le toucher

La pince robotique, qui est imprimée en une seule fois, est équipée de capteurs de gravité et de toucher intégrés. Cette conception unique permet à la pince d’interagir avec les objets en fonction uniquement du toucher, une fonctionnalité qui n’existait pas avant ce développement. “Nous avons conçu des fonctions pour que une série de valves permettent à la pince de saisir au contact et de relâcher au bon moment”, a déclaré Yichen Zhai, chercheur postdoctoral au Laboratoire de conception et de robotique bio-inspirée de l’UCSD.

La pince utilise une logique fluidique pour se souvenir qu’elle a saisi un objet et le tient. Lorsqu’elle détecte le poids de l’objet qui pousse sur le côté, alors qu’elle tourne à l’horizontale, elle relâche l’objet. Cette approche basée sur le toucher pour la manipulation d’objets marque un départ significatif des systèmes robotiques traditionnels qui s’appuient lourdement sur les entrées visuelles.

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Les applications potentielles de la pince imprimée en 3D

La pince imprimée en 3D a un potentiel immense pour diverses applications. Elle peut être montée sur un bras robotique pour des applications de fabrication industrielle, de production alimentaire et de manipulation de fruits et de légumes. Elle peut également être montée sur un robot pour des tâches de recherche et d’exploration. De plus, elle peut fonctionner sans être connectée, avec une bouteille de gaz à haute pression comme seule source d’alimentation.

L’équipe a surmonté les défis courants associés à l’impression 3D de robots mous, tels que la raideur et les fuites, en développant une nouvelle méthode d’impression 3D. Cette méthode consiste pour l’extrudeuse à tracer 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 un tableau sans jamais lever le crayon de la page”, a déclaré Michael T. Tolley, professeur agrégé à l’UCSD.

Ce développement est un témoignage 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’impression 3D de l’équipe a permis la création d’une structure plus souple dans l’ensemble. La nouvelle méthode permet l’impression de parois minces, jusqu’à 0,5 millimètre d’épaisseur, et de formes courbes complexes, permettant une plus grande gamme de déformation. Les chercheurs ont basé leur méthode sur le chemin eulerien, un concept de la théorie des graphes qui consiste à toucher chaque arête d’un graphique une seule fois. “Lorsque nous avons suivi ces règles, nous avons pu imprimer de manière cohérente des robots mous pneumatiques fonctionnels avec des circuits de contrôle intégrés”, a déclaré Tolley.

Le développement de cette pince imprimée en 3D est un grand pas en avant 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 basée sur le toucher pour la manipulation d’objets marque un départ significatif des systèmes robotiques traditionnels qui s’appuient lourdement sur les entrées visuelles.

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 sert de témoignage du potentiel de l’impression 3D pour révolutionner le domaine de la robotique.