Inżynierowie opracowują metodę tworzenia „flexoskeletonów” bez specjalistycznego sprzętu

Inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opracowali metodę tworzenia miękkich, elastycznych robotów drukowanych w 3D bez użycia specjalistycznego sprzętu. Nowa metoda sprawia, że produkcja robotów jest szybsza i tańsza, a mogą one być wykorzystywane do różnych celów.

Flexoskeletony

Inżynierowie opracowali nową metodę, odbiegając od tradycyjnego sposobu budowy miękkich robotów, który polega na dodawaniu miękkich materiałów do sztywnego korpusu robota. Zamiast tego, zespół badaczy zaczął od miękkiego korpusu i dodał do niego sztywne elementy. Inspiracją dla tych robotów były egzoskeletony owadów, które składają się z miękkich i sztywnych komponentów. Zespół nazywa te konstrukcje „flexoskeletonami”.

Nowa metoda tworzenia tych robotów sprawia, że konstrukcja miękkich komponentów jest znacznie szybsza. Trwa to tylko ułamek czasu, jaki był wcześniej wymagany, i jest znacznie tańsza niż wcześniej.

Nick Gravish jest profesorem inżynierii mechanicznej w Jacobs School of Engineering na UC San Diego i seniorem autorem artykułu.

„Mamy nadzieję, że te flexoskeletony przyczynią się do stworzenia nowej klasy miękkich, bioinspirowanych robotów”, powiedział Gravish. „Chcemy uczynić miękkie roboty łatwiejszymi do zbudowania dla badaczy na całym świecie”.

Dzięki nowej metodzie można budować duże grupy flexoskeletonów z minimalną ilością ręcznej montażu. Pozwala to na tworzenie oddzielnych komponentów, które są wymienne, co umożliwia wymianę części robota.

10 minut na wydrukowanie jednego flexoskeletonu

Flexoskeletony są tworzone za pomocą drukowania 3D, z sztywnym materiałem drukowanym na cienkiej płycie. Cienka płyta służy jako elastyczna baza. Flexoskeletony mają różne funkcje, a pewne obszary mają więcej sztywności niż inne. Jest to również oparte na egzoskeletonach owadów, które wykorzystują połączenie miękkości i sztywności do ruchu i wsparcia.

Praca została zaprezentowana w numerze z 7 kwietnia czasopisma Soft Robotics. Zespół planuje udostępnić projekty innym badaczom w instytucjach i szkołach średnich.

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

Wydrukowanie jednego flexoskeletonu zajmuje tylko 10 minut i kosztuje mniej niż 1 dolar. Jak wcześniej wspomniano, nie jest wymagany specjalistyczny sprzęt. Mogą one być drukowane na większości dostępnych komercyjnie drukarek, a drukowanie i montaż całego robota zajmuje mniej niż 2 godziny.

Badacze stwierdzili, że arkusz poliwęglanu jest najlepszą powierzchnią do drukowania flexoskeletonów. Powierzchnia jest bardzo elastyczna.

Zespół ma nadzieję na stworzenie linii montażowej, która może drukować całe egzoskeletony robotów bez wymagania ręcznej montażu. Grupując razem wiele małych robotów, można wykonać pracę znacznie większego robota. Może to być wykorzystane w różnych dziedzinach, takich jak misje kosmiczne, gdzie masowo produkowane, małe autonomiczne roboty mogą wykonać wiele zadań.