शोधकर्ता सॉफ्ट रोबोटिक्स क्षेत्र में 3डी प्रिंटिंग के लिए प्रक्रिया प्रवाह विकसित करते हैं

सॉफ्ट रोबोटिक्स आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस के भीतर एक बढ़ता क्षेत्र है। ये सिस्टम जटिल वातावरण के लिए सुरक्षित रूप से अनुकूलन कर सकते हैं, और वे विभिन्न डिज़ाइन और लंबाई के पैमाने हो सकते हैं, मीटर से लेकर सब माइक्रोमीटर तक।

मिलीमीटर पैमाने पर सॉफ्ट रोबोट विशेष महत्व रखते हैं, क्योंकि वे मिनिएचर एक्ट्यूएटर्स के संयोजन से बने होते हैं जो प्न्यूमेटिक दबाव द्वारा नियंत्रित होते हैं। ये सॉफ्ट रोबोट जटिल सीमित क्षेत्रों में नेविगेट करने और छोटी वस्तुओं के हेरफेर के लिए उपयोगी होते हैं।

सॉफ्ट प्न्यूमेटिक रोबोट को मिलीमीटर तक कम करने का एक परिणाम यह है कि वे अब अधिक बारीक विशेषताओं के साथ हैं। ये एक क्रम से अधिक कम हो जाते हैं। यह डिज़ाइन पारंपरिक तरीकों से बनाने के लिए बहुत सावधानी की आवश्यकता होती है, जैसे कि मोल्डिंग और सॉफ्ट लिथोग्राफी। डिजिटल लाइट प्रोसेसिंग (डीएलपी) जैसी नई प्रौद्योगिकियां उच्च सैद्धांतिक रिज़ॉल्यूशन प्रदान करती हैं, लेकिन यह अभी भी बिना जाम के करना मुश्किल है। 3डी प्रिंटिंग मिनिएचर सॉफ्ट प्न्यूमेटिक रोबोट के सफल उदाहरण अक्सर नहीं होते हैं।

सिंगापुर और चीन के शोधकर्ता, मुख्य रूप से सिंगापुर यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी एंड डिज़ाइन (एसयूटीडी), साउथर्न यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (एसयूटीईसी), और जेजियांग यूनिवर्सिटी (जेडजेयू) से, सॉफ्ट रोबोट के लिए मिनिएचर प्न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स के डीएलपी 3डी प्रिंटिंग के लिए एक सामान्य प्रक्रिया प्रवाह बनाया है। इनमें कुल आकार 2-15 मिमी है। यह शोध एडवांस्ड मैटेरियल्स टेक्नोलॉजीज में प्रकाशित किया गया है।

“हमने मिनिएचर सॉफ्ट रोबोटिक एक्ट्यूएटर्स को बनाने के लिए डीएलपी 3डी प्रिंटिंग की उच्च दक्षता और रिज़ॉल्यूशन का लाभ उठाया,” एसोसिएट प्रोफेसर क्यू (केविन) जी से एसयूटीईसी ने कहा, शोध परियोजना के प्रमुख शोधकर्ता। “मुद्रित उत्पादों में विश्वसनीय प्रिंट विश्वास और यांत्रिक प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, हमने सामग्री सूत्र और प्रमुख प्रसंस्करण पैरामीटर्स के व्यवस्थित और कुशल अनुकूलन के लिए एक नई धारणा पेश की।”

डीएलपी 3डी प्रिंटिंग का तरीका फोटो-अवशोषक को पॉलिमर समाधानों में जोड़कर काम करता है। यह लेटरल और वर्टिकल दिशाओं में प्रिंटिंग रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाता है। मात्रा में वृद्धि सामग्री की लोच में तेजी से गिरावट का कारण बनती है। लोच सॉफ्ट रोबोट के लिए बहुत महत्वपूर्ण है ताकि वे बड़े विकृतियों को बनाए रख सकें।

“एक उचित समझौता हासिल करने के लिए, हमने पहले एक फोटो-अवशोषक का चयन किया जो परियोजना के यूवी प्रकाश के तरंगदैर्ध्य पर अच्छा अवशोषण करता है और यांत्रिक प्रदर्शन परीक्षणों के आधार पर सामग्री सूत्र निर्धारित किया। उसके बाद, हमने क्योरिंग गहराई और एक्सवाई विश्वास को प्रतिबिंबित करने के लिए एक्सपोज़र समय और स्लाइस्ड लेयर मोटाई के संयोजन को पहचानने के लिए प्रतिबिंबित किया,” एसयूटीडी से सह-पहले लेखक युआन-फैंग झांग ने समझाया।

“इस प्रक्रिया प्रवाह का पालन करके, हम एक स्व-निर्मित बहुसामग्री 3डी प्रिंटिंग सिस्टम पर विभिन्न संरचनाओं और मॉर्फिंग मोड के साथ मिनिएचर सॉफ्ट प्न्यूमेटिक रोबोटिक एक्ट्यूएटर्स का एक संग्रह बनाने में सक्षम हैं, सभी एक सिंगापुर डॉलर सिक्के से छोटे हैं। यही विधि व्यावसायिक स्टीरियोलिथोग्राफी (एसएलए) या डीएलपी 3डी प्रिंटर के साथ संगत होनी चाहिए, क्योंकि कोई हार्डवेयर संशोधन की आवश्यकता नहीं है,” एसयूटीईसी से संबंधित लेखक प्रोफेसर क्यू जी ने कहा।

इसके अलावा, शोधकर्ताओं ने एक सॉफ्ट मलबे हटाने वाला विकसित किया है जिसमें एक कंटिन्यूम मैनिपुलेटर और एक 3डी प्रिंटेड मिनिएचर सॉफ्ट प्न्यूमेटिक ग्रिपर है। यह सीमित स्थान में नेविगेट करने और कठिन स्थानों पर छोटी वस्तुओं को इकट्ठा करने में सक्षम है।

ये नए विकास जटिल ज्यामिति और सोफिस्टिकेटेड बहुसामग्री डिज़ाइन वाले मिनिएचर सॉफ्ट रोबोट के 3डी प्रिंटिंग में मदद करेंगे। मुद्रित मिनिएचर सॉफ्ट प्न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स को रोबोटिक सिस्टम में एकीकरण कई अवसर प्रदान करेगा। ये नई प्रौद्योगिकियां जेट-इंजन रखरखाव और न्यूनतम इनवेसिव सर्जरी जैसे अनुप्रयोगों में लागू की जा सकती हैं, और वे और अधिक क्षेत्रों को लाभ पहुंचाने के लिए विकसित की जाती रहेंगी।

अधिक जानकारी सिंगापुर यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी एंड डिज़ाइन से प्राप्त करें, जहां आप इन क्षेत्रों में चल रहे वर्तमान शोध पर जानकारी पा सकते हैं।