Robotica en fysieke AI
Revolutionaire robotica: een 3D-geprinte grijper die zonder elektronica werkt
Voeg Unite.AI toe aan je voorkeursbronnen op Google
In een significante stap voorwaarts voor robotica heeft een team van ingenieurs aan de Universiteit van Californië in San Diego (UCSD), in samenwerking met onderzoekers van het bedrijf BASF, een 3D-geprinte robotgrijper ontwikkeld die zonder de noodzaak van elektronica werkt. Dit innovatieve apparaat, dat objecten kan oppakken, vasthouden en loslaten, is een getuigenis van het potentieel van 3D-printen in het veld van robotica.
Een nieuwe era van aanraakgebaseerde robotica
De robotgrijper, die in één keer wordt geprint, is uitgerust met ingebouwde zwaartekracht- en aanraaksensoren. Dit unieke ontwerp maakt het mogelijk voor de grijper om met objecten te communiceren op basis van aanraking, een functie die niet eerder bestond. “We hebben functies ontworpen zodat een reeks van kleppen de grijper zou toelaten om zowel te grijpen bij contact als los te laten op het juiste moment”, zei Yichen Zhai, een postdoctorale onderzoeker in de Bioinspired Robotics and Design Lab aan de UCSD.
De grijper gebruikt vloeistoflogica om te onthouden wanneer hij een object heeft gegrepen en het vasthoudt. Wanneer hij het gewicht van het object voelt dat naar de zijkant duwt, terwijl het naar de horizontale positie draait, laat hij het object los. Deze aanraakgebaseerde benadering van objectmanipulatie markeert een significante afwijking van traditionele robotische systemen die zwaar leunen op visuele input.
Het potentieel van de 3D-geprinte grijper
De 3D-geprinte grijper heeft een enorm potentieel voor verschillende toepassingen. Het kan worden gemonteerd op een robotarm voor industriële productie-toepassingen, voedselproductie en het hanteren van fruit en groenten. Het kan ook worden gemonteerd op een robot voor onderzoeks- en verkenningstaken. Bovendien kan het onafhankelijk functioneren, met een fles met hoge-druk gas als enige energiebron.
Het team overwon de gebruikelijke uitdagingen die samenhangen met 3D-printen van zachte robots, zoals stijfheid en lekken, door een nieuwe 3D-printmethode te ontwikkelen. Deze methode houdt in dat de printernaald een continue pad door het hele patroon van elke laag getekend, waardoor de kans op lekken en defecten in het geprinte stuk wordt verkleind. “Het is alsof je een tekening maakt zonder ooit de potlood van het papier te halen”, zei Michael T. Tolley, een associate professor aan de UCSD.
Deze ontwikkeling is een getuigenis van het potentieel van 3D-printen in het revolutioneren van het veld van robotica. Door de noodzaak van elektronica te elimineren, heeft het team van de UCSD nieuwe mogelijkheden geopend voor het ontwerp en de functionaliteit van robotische systemen.
De toekomst van 3D-geprinte robotica
Het innovatieve benadering van 3D-printen van het team heeft het mogelijk gemaakt om een zachtere structuur te creëren. De nieuwe methode maakt het mogelijk om dunne muren te printen, tot 0,5 millimeter dik, en complexe, gebogen vormen, waardoor een hogere range van vervorming mogelijk is. De onderzoekers baseerden hun methode op het Euleriaanse pad, een concept in de grafentheorie dat inhoudt dat elke rand van een graf één keer en slechts één keer wordt aangeraakt. “Toen we deze regels volgden, konden we consistent functionele pneumatische zachte robots met ingebedde controlecircuits printen”, zei Tolley.
De ontwikkeling van deze 3D-geprinte grijper is een significante stap voorwaarts in het veld van robotica. Door de noodzaak van elektronica te elimineren, heeft het team nieuwe mogelijkheden geopend voor het ontwerp en de functionaliteit van robotische systemen. De aanraakgebaseerde benadering van objectmanipulatie markeert een significante afwijking van traditionele robotische systemen die zwaar leunen op visuele input.
In de toekomst kunnen we meer vooruitgang in dit veld verwachten, met 3D-printen dat een cruciale rol speelt in de ontwikkeling van innovatieve en kosteneffectieve robotische systemen. Het werk van het team aan de UCSD dient als een getuigenis van het potentieel van 3D-printen in het revolutioneren van het veld van robotica.
