Հեղափոխական ռոբոտաշինություն. 3D տպված բռնիչ, որն աշխատում է առանց էլեկտրոնիկայի

Ռոբոտաշինության համար զգալի թռիչք կատարելով Կալիֆորնիայի Սան Դիեգոյի համալսարանի (UCSD) ինժեներների թիմը՝ BASF կորպորացիայի հետազոտողների հետ համագործակցությամբ, մշակել է 3D տպիչով ռոբոտային բռնիչ որը գործում է առանց էլեկտրոնիկայի անհրաժեշտության: Այս նորարարական սարքը, որը կարող է վերցնել, պահել և բաց թողնել առարկաները, վկայում է ռոբոտաշինության ոլորտում 3D տպագրության ներուժի մասին:

Հպման վրա հիմնված ռոբոտաշինության նոր դարաշրջան

Ռոբոտային բռնիչը, որը տպագրվում է մեկ քայլով, հագեցած է ներկառուցված ձգողականության և հպման սենսորներով: Այս յուրահատուկ դիզայնը թույլ է տալիս բռնիչին շփվել օբյեկտների հետ՝ հիմնված բացառապես հպման վրա, մի առանձնահատկություն, որը գոյություն չուներ մինչ այս զարգացումը: «Մենք նախագծել ենք գործառույթներ այնպես, որ մի շարք փականներ թույլ տան բռնիչին և՛ սեղմել շփման ժամանակ, և՛ ճիշտ ժամանակին ազատել», - ասում է Յիչեն Չժայը՝ UCSD-ի Bioinspired Robotics and Design Lab-ի հետդոկտորական գիտաշխատող:

Բռնիչը օգտագործում է հեղուկ տրամաբանություն՝ հիշելու, թե երբ է բռնել առարկան և բռնել դրա վրա: Երբ այն հայտնաբերում է կողքի վրա մղվող առարկայի քաշը, քանի որ այն պտտվում է դեպի հորիզոնական, այն արձակում է առարկան: Օբյեկտների մանիպուլյացիայի այս հպման վրա հիմնված մոտեցումը զգալի շեղում է ավանդական ռոբոտային համակարգերից, որոնք մեծապես հիմնված են տեսողական տվյալների վրա:

3D տպագրված Gripper-ի հնարավոր կիրառությունները

3D տպագրված բռնիչը հսկայական ներուժ ունի տարբեր կիրառությունների համար: Այն կարող է տեղադրվել ռոբոտացված թևի վրա՝ արդյունաբերական արտադրության, սննդի արտադրության և մրգերի և բանջարեղենի մշակման համար: Այն կարող է նաև տեղադրվել ռոբոտի վրա՝ հետազոտական ​​և հետախուզական առաջադրանքների համար: Ավելին, այն կարող է չկապված գործել՝ որպես միակ էներգիայի աղբյուր ունենալով բարձր ճնշման գազի շիշ:

Թիմը հաղթահարեց 3D տպագրության փափուկ ռոբոտների հետ կապված ընդհանուր մարտահրավերները, ինչպիսիք են կոշտությունը և արտահոսքը՝ մշակելով 3D տպագրության նոր մեթոդ: Այս մեթոդը ներառում է տպիչի վարդակը շարունակական ուղի անցնելու յուրաքանչյուր տպված շերտի ամբողջ օրինաչափության միջով՝ նվազեցնելով տպված կտորի արտահոսքի և թերությունների հավանականությունը: «Դա նման է նկար նկարելուն՝ առանց մատիտը էջից հեռացնելու», - ասում է Մայքլ Տ. Թոլլին՝ UCSD-ի դոցենտ:

Այս զարգացումը վկայում է ռոբոտաշինության ոլորտում հեղափոխության մեջ 3D տպագրության ներուժի մասին: Վերացնելով էլեկտրոնիկայի անհրաժեշտությունը՝ UCSD-ի թիմը նոր հնարավորություններ է բացել ռոբոտային համակարգերի նախագծման և ֆունկցիոնալության համար:

3D տպագրված ռոբոտաշինության ապագան

Թիմի նորարարական մոտեցումը 3D տպագրության նկատմամբ թույլ է տվել ստեղծել ընդհանուր առմամբ ավելի փափուկ կառուցվածք: Նոր մեթոդը թույլ է տալիս տպել մինչև 0.5 միլիմետր հաստությամբ բարակ պատեր և բարդ, կոր ձևեր, ինչը թույլ է տալիս դեֆորմացիայի ավելի մեծ տիրույթ: Հետազոտողները իրենց մեթոդը հիմնել են Էյլերյան ուղու վրա՝ գրաֆիկների տեսության հայեցակարգ, որը ներառում է գրաֆիկի յուրաքանչյուր եզրին մեկ և միայն մեկ անգամ դիպչելը: «Երբ մենք հետևեցինք այս կանոններին, մենք կարողացանք հետևողականորեն տպել ֆունկցիոնալ օդաճնշական փափուկ ռոբոտներ ներկառուցված կառավարման սխեմաներով», - ասաց Թոլլին:

Այս 3D տպիչով բռնիչի մշակումը նշանակալից առաջընթաց է ռոբոտաշինության ոլորտում: Վերացնելով էլեկտրոնիկայի անհրաժեշտությունը՝ թիմը նոր հնարավորություններ է բացել ռոբոտային համակարգերի նախագծման և ֆունկցիոնալության համար: Օբյեկտների մանիպուլյացիայի հպման վրա հիմնված մոտեցումը զգալի շեղում է ավանդական ռոբոտային համակարգերից, որոնք մեծապես հիմնված են տեսողական տվյալների վրա:

Ապագայում մենք կարող ենք ակնկալել ավելի շատ առաջընթացներ այս ոլորտում, քանի որ 3D տպագրությունը վճռորոշ դեր է խաղում նորարարական և ծախսարդյունավետ ռոբոտային համակարգերի զարգացման գործում: UCSD-ի թիմի աշխատանքը վկայում է ռոբոտաշինության ոլորտում 3D տպագրության ներուժի մասին: