Ingenieurs ontwikkelen methode voor het creëren van “Flexoskeletten” zonder speciale apparatuur

Ingenieurs aan de Universiteit van Californië in San Diego hebben een methode ontwikkeld om zachte, flexibele, 3D-geprinte robots te creëren zonder de behoefte aan speciale apparatuur. Deze nieuwe methode maakt het sneller en goedkoper om de robots te produceren, die voor verschillende doeleinden kunnen worden gebruikt.

Flexoskeletten

De ingenieurs ontwikkelden de nieuwe methode door af te wijken van de gebruikelijke manier waarop zachte robots worden gebouwd, namelijk door zachte materialen toe te voegen aan een stijve robotbody. In plaats daarvan begon het team van onderzoekers met een zachte body en voegden ze stijve functies toe. De inspiratie voor de robots kwam van insectenexoskeletten, die bestaan uit zowel zachte als stijve componenten. Het team noemt de creaties “flexoskeletten”.

De nieuwe methode voor het ontwikkelen van deze robots maakt het veel sneller om zachte componenten te bouwen. Het duurt slechts een fractie van de tijd die eerder nodig was, en het is veel goedkoper dan voorheen.

Nick Gravish is een professor in de mechanische ingenieurswetenschappen aan de Jacobs School of Engineering van de UC San Diego en de senior auteur van het artikel.

“We hopen dat deze flexoskeletten zullen leiden tot de creatie van een nieuwe klasse van zachte, bio-geïnspireerde robots,” zei Gravish. “We willen het makkelijker maken voor onderzoekers over de hele wereld om zachte robots te bouwen.”

Met de nieuwe methode kunnen grote groepen flexoskelet-robots worden gebouwd met weinig handmatige assemblage. Het maakt het mogelijk om separate componenten te creëren die uitwisselbaar zijn, waardoor robotonderdelen kunnen worden omgeruild.

10 Minuten om één Flexoskelet te printen

De flexoskeletten worden gemaakt door middel van 3D-printen, met een stijf materiaal dat wordt geprint op een dunne plaat. De dunne plaat fungeert als een flexibele basis. De flexoskeletten hebben verschillende functies, en bepaalde gebieden hebben meer stijfheid dan andere. Dit is ook gebaseerd op insectenexoskeletten, die een combinatie van zachte en stijve delen gebruiken voor beweging en ondersteuning.

Het werk werd gedemonstreerd in het april-nummer van het tijdschrift Soft Robotics. De ontwerpen zullen uiteindelijk beschikbaar zijn voor andere onderzoekers in instellingen en middelbare scholen, volgens het team.

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

Slechts 10 minuten zijn nodig om één flexoskelet te printen, en het kost minder dan $1. Zoals eerder vermeld, is er geen speciale apparatuur nodig. Ze kunnen worden geprint op de meeste commercieel beschikbare printers, met de print- en assemblage van een hele robot die minder dan 2 uur duurt.

De onderzoekers vonden dat een vel polycarbonaat het beste oppervlak was om de flexoskeletten op te printen. Het oppervlak is zeer flexibel.

Het team hoopt op de creatie van een assemblagelijn die in staat is om hele exoskelet-robots te printen, zonder handmatige assemblage. Door meerdere kleine robots samen te groeperen, kan het werk van een veel grotere robot worden gedaan. Dit kan worden gebruikt in verschillende gebieden, zoals ruimtemissies waar massaal geproduceerde, kleine autonome robots veel taken kunnen uitvoeren.