Revolusjonering av robotikk: En 3D-utskrevet griper som fungerer uten elektronikk

I et betydelig sprang fremover for robotikk, har et team av ingeniører ved University of California San Diego (UCSD), i samarbeid med forskere ved BASF-konsernet, utviklet en 3D-utskrevet robotgriper som opererer uten behov for elektronikk. Denne innovative enheten, som kan plukke opp, holde og slippe objekter, er et vitnesbyrd om potensialet for 3D-utskriving i feltet robotikk.

En ny æra for berøringsbasert robotikk

Robotgriperen, som er utskrevet i ett stykke, er utstyrt med innbygde gravitasjons- og berøringsensorer. Denne unike designen gjør det mulig for griperen å interagere med objekter basert bare på berøring, en funksjon som ikke eksisterte før denne utviklingen. “Vi designet funksjoner slik at en rekke ventiler ville tillate griperen å både gripe og slippe på riktig tid,” sa Yichen Zhai, en postdoktorand i Bioinspired Robotics and Design Lab ved UCSD.

Griperen bruker fluidisk logikk for å huske når den har grep på et objekt og holder det. Når den detekterer vekten av objektet som presses til siden, mens den roterer til den horisontale posisjonen, slipper den objektet. Denne berøringsbaserte tilnærmingen til objektmanipulering markerer en betydelig avvik fra tradisjonelle robotiske systemer som er avhengige av visuell innputt.

Potensielle anvendelser av den 3D-utskrevne griperen

Den 3D-utskrevne griperen har enormt potensiale for ulike anvendelser. Den kan monteres på en robotarm for industriell produksjon, matproduksjon og håndtering av frukt og grønnsaker. Den kan også monteres på en robot for forsknings- og utforskningsoppgaver. I tillegg kan den fungere uten å være koblet til en strømkilde, med en flaske med høyttrykks gass som eneste kraftkilde.

Teamet overvant de vanlige utfordringene forbundet med 3D-utskriving av myke roboter, som stivhet og lekkasjer, ved å utvikle en ny 3D-utskrivingsmetode. Denne metoden innebærer at printerhovedet følger en kontinuerlig bane gjennom hele mønsteret på hvert lag som utskrives, og reduserer sannsynligheten for lekkasjer og feil i det utskrevne stykket. “Det er som å tegne et bilde uten å løfte blyanten fra papiret,” sa Michael T. Tolley, en assosiert professor ved UCSD.

Denne utviklingen er et vitnesbyrd om potensialet for 3D-utskriving i å revolusjonere feltet robotikk. Ved å eliminere behovet for elektronikk, har teamet ved UCSD åpnet opp for nye muligheter for design og funksjonalitet av robotiske systemer.

Fremtiden for 3D-utskrevet robotikk

Teamets innovative tilnærming til 3D-utskriving har gjort det mulig å skape en mykere struktur generelt. Den nye metoden gjør det mulig å utskrive tynne vegger, ned til 0,5 millimeter i tykkelse, og komplekse, kurvede former, og tillater en høyere grad av deformasjon. Forskerne baserte sin metode på Euler-stien, et konsept i grafteori som innebærer å berøre hver kant i en graf én gang og bare én gang. “Når vi fulgte disse reglene, kunne vi konsistent utskrive funksjonelle pneumatiske myke roboter med innbygde kontrollkretser,” sa Tolley.

Utviklingen av denne 3D-utskrevne griperen er et betydelig skritt fremover i feltet robotikk. Ved å eliminere behovet for elektronikk, har teamet åpnet opp for nye muligheter for design og funksjonalitet av robotiske systemer. Den berøringsbaserte tilnærmingen til objektmanipulering markerer en betydelig avvik fra tradisjonelle robotiske systemer som er avhengige av visuell innputt.

I fremtiden kan vi forvente å se flere fremgang i dette feltet, med 3D-utskriving som spiller en avgjørende rolle i utviklingen av innovative og kostnadseffektive robotiske systemer. Arbeidet til teamet ved UCSD er et vitnesbyrd om potensialet for 3D-utskriving i å revolusjonere feltet robotikk.