शोधकर्ताओं ने सॉफ्ट रोबोटिक्स क्षेत्र में 3डी प्रिंटिंग के लिए प्रक्रिया प्रवाह विकसित किया

सॉफ्ट रोबोटिक्स आर्टिफ़िशियल 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 सब माइक्रोमीटर तक।

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

सॉफ्ट प्न्यूमेटिक रोबोटों को मिलीमीटर तक स्केल करने का एक परिणाम यह है कि वे अब अधिक बारीक विशेषताओं वाले होते हैं। ये एक से अधिक क्रम की वृद्धि से कम हो जाते हैं। इस डिज़ाइन को पारंपरिक तरीकों से बनाने में बहुत सावधानी की आवश्यकता होती है, जैसे कि मोल्डिंग और सॉफ्ट लिथोग्राफी। कुछ नई तकनीकें जैसे डिजिटल लाइट प्रोसेसिंग (डीएलपी) उच्च सैद्धांतिक रिज़ॉल्यूशन प्रदान करती हैं, लेकिन यह अभी भी बिना रुकावट के करना मुश्किल है। 3डी प्रिंटिंग मिनीअचर सॉफ्ट प्न्यूमेटिक रोबोटों के सफल उदाहरण अक्सर नहीं होते हैं।

सिंगापुर और चीन के शोधकर्ताओं, मुख्य रूप से सिंगापुर यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी एंड डिज़ाइन (एसयूटीडी), साउथर्न यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी (एसयूएसटेक), और जेजियांग यूनिवर्सिटी (जेडजेयू) से, ने मिनीअचर प्न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स के लिए डीएलपी 3डी प्रिंटिंग को मार्गदर्शन करने के लिए एक सामान्य प्रक्रिया प्रवाह बनाया है। ये 2-15 मिमी के समग्र आकार के साथ सॉफ्ट रोबोटों के लिए हैं। इस शोध को एडवांस्ड मैटेरियल्स टेक्नोलॉजीज में प्रकाशित किया गया था।

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

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

“हमने पहले एक फोटो-अवशोषक का चयन किया जो परियोजना यूवी प्रकाश के तरंगदैर्ध्य पर अच्छी अवशोषण क्षमता रखता था और यांत्रिक प्रदर्शन परीक्षणों के आधार पर उपयुक्त सामग्री सूत्र निर्धारित किया,” एसयूटीडी के सह-पहले लेखक युआन-फैंग झांग ने समझाया।

“इस प्रक्रिया प्रवाह का पालन करके, हम विभिन्न संरचनाओं और रूपांतरण मोड के साथ मिनीअचर सॉफ्ट प्न्यूमेटिक रोबोटिक एक्ट्यूएटर्स की एक श्रृंखला का उत्पादन करने में सक्षम हैं, सभी एक सिंगापुर डॉलर सिक्के से छोटे हैं, एक स्व-निर्मित मल्टीमटेरियल 3डी प्रिंटिंग सिस्टम पर। यही विधि व्यावसायिक स्टीरियोलिथोग्राफी (एसएलए) या डीएलपी 3डी प्रिंटरों के साथ संगत होनी चाहिए, क्योंकि कोई हार्डवेयर संशोधन की आवश्यकता नहीं है,” एसयूएसटेक के सह-लेखक प्रोफेसर क्यू गे ने कहा।

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

इन नई प्रगतियों से जटिल ज्यामिति और उन्नत मल्टीमटेरियल डिज़ाइन वाले मिनीअचर सॉफ्ट रोबोटों के 3डी प्रिंटिंग में मदद मिलेगी। प्रिंटेड मिनीअचर सॉफ्ट प्न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स को रोबोटिक सिस्टम में एकीकरण करने से कई अवसर प्रदान होंगे। ये नई तकनीकें जेट-इंजन की देखभाल और न्यूनतम आक्रामक सर्जरी जैसे अनुप्रयोगों में लागू की जा सकती हैं, और वे और अधिक क्षेत्रों में लाभ प्रदान करने के लिए विकसित की जाती रहेंगी।

सिंगापुर यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी एंड डिज़ाइन से अधिक जानें, जहां आप इन क्षेत्रों में वर्तमान में किए जा रहे शोध के बारे में जानकारी पा सकते हैं।