エンジニアが開発した「フレックススケルトン」の作成方法

カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアたちは、特別な装置を使用せずに柔軟な3Dプリンティングロボットを作成する方法を開発しました。この新しい方法により、ロボットの製造がより迅速かつ低コストになりました。これらのロボットは、さまざまな目的で使用できます。

フレックススケルトン

エンジニアたちは、通常の柔らかいロボットの構造から外れて、新しい方法を開発しました。通常、柔らかい材料を剛性のあるロボット本体に追加しますが、研究チームは柔らかい本体から始めて、剛性のある特徴を追加しました。ロボットのインスピレーションは、昆虫の外骨格から来ています。外骨格は、柔らかい部品と剛性のある部品で構成されています。チームは、これらの創造物を「フレックススケルトン」と呼んでいます。

新しいロボット開発方法により、柔らかい部品の構築が大幅に高速化され、以前よりもはるかに安くなりました。

ニック・グレイヴィッシュは、カリフォルニア大学サンディエゴ校のジェイコブス・スクール・オブ・エンジニアリングの機械工学教授であり、論文の主任著者です。

「私たちは、これらのフレックススケルトンが、新しい柔らかいバイオインスパイアドロボットのクラスの創造につながることを希望しています。私たちは、世界中の研究者にとって、柔らかいロボットをより簡単に構築できるようにしたいです」とグレイヴィッシュは述べました。

新しい方法により、大規模なフレックススケルトンロボットのグループを、手作業の組み立てをほとんど必要とせずに構築できます。交換可能なコンポーネントを作成できるため、ロボットのパーツを交換できます。

10分で1つのフレックススケルトンを印刷する

フレックススケルトンは、3Dプリンティングを使用して作成されます。剛性のある材料が薄いシートに印刷され、薄いシートが柔軟な基板として機能します。フレックススケルトンにはさまざまな特徴があり、特定の領域には他の領域よりも刚性があります。これは、昆虫の外骨格にも基づいています。外骨格は、運動とサポートのために柔らかさと剛性の組み合わせを使用します。

この研究は、4月7日のソフトロボティクス誌に掲載されました。設計は、最終的に他の研究機関や高校の研究者にも利用できるようになる予定です。

http://www.youtube.com/watch?v=hA4khyXnjLY

1つのフレックススケルトンを印刷するには10分しかかかりません。費用は1ドル未満です。特別な装置は必要ありません。ほとんどの商用プリンターで印刷できます。ロボット全体の印刷と組み立てには2時間未満で完了します。

研究者たちは、ポリカーボネートのシートがフレックススケルトンを印刷するための最適な表面であることを発見しました。この表面は非常に柔軟です。

チームは、手作業の組み立てを必要とせずに全体のエクソスケルトンロボットを印刷できる生産ラインの開発を希望しています。複数の小さなロボットをまとめることで、大きなロボットの作業を実行できます。これは、多数の小さな自律ロボットが多くのタスクを実行できる宇宙ミッションなどの分野で使用できます。