Rewolucja w robotyce: 3D wydrukowany chwytak, który działa bez elektroniki

W znaczącym skoku dla robotyki, zespół inżynierów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD), we współpracy z badaczami z korporacji BASF, rozwinął 3D-wydrukowany robotyczny chwytak, który działa bez potrzeby elektroniki. To innowacyjne urządzenie, które może podnosić, trzymać i uwalniać obiekty, jest świadectwem potencjału druku 3D w dziedzinie robotyki.

Nowa era robotyki opartej na dotyku

Robotyczny chwytak, który jest drukowany w jednym przejściu, jest wyposażony w wbudowane czujniki grawitacji i dotyku. Ten unikalny design pozwala chwytakowi na interakcję z obiektami wyłącznie na podstawie dotyku, funkcji, która nie istniała wcześniej. “Zaprojektowaliśmy funkcje, aby seria zaworów pozwalała chwytakowi na chwytanie na kontakt i uwalnianie w odpowiednim czasie”, powiedział Yichen Zhai, postdoktorancki badacz w Bioinspired Robotics and Design Lab na UCSD.

Chwytak wykorzystuje logikę fluidiczną, aby zapamiętać, kiedy uchwycił obiekt i trzyma go. Kiedy wykryje ciężar obiektu, który jest przesunięty na bok, gdy obraca się do poziomu, uwalnia obiekt. Ten dotykowy sposób manipulowania obiektami oznacza znaczące odejście od tradycyjnych systemów robotycznych, które opierają się głównie na danych wizualnych.

Potencjalne zastosowania 3D-wydrukanego chwytaka

3D-wydrukowany chwytak ma ogromny potencjał dla różnych zastosowań. Może być zamontowany na ramieniu robotycznym do zastosowań przemysłowych, produkcji żywności i obsługi owoców i warzyw. Może być również zamontowany na robocie do zadań badawczych i eksploracyjnych. Ponadto może funkcjonować niezależnie, z butlą gazem o wysokim ciśnieniu jako jedynym źródłem zasilania.

Zespół pokonał powszechne wyzwania związane z drukiem 3D miękkich robotów, takich jak sztywność i przecieki, rozwijając nową metodę druku 3D. Metoda ta polega na tym, że dysza drukarki śledzi ciągłą ścieżkę przez cały wzór każdej warstwy, redukując prawdopodobieństwo przecieków i wad w wydruku. “To jak rysowanie obrazu bez podnoszenia ołówka z papieru”, powiedział Michael T. Tolley, associate professor na UCSD.

Ten rozwój jest świadectwem potencjału druku 3D w rewolucjonizowaniu dziedziny robotyki. Poprzez wyeliminowanie potrzeby elektroniki, zespół z UCSD otworzył nowe możliwości dla projektowania i funkcjonalności systemów robotycznych.

Przyszłość robotyki 3D

Innowacyjne podejście zespołu do druku 3D pozwoliło na stworzenie struktury o mniejszej sztywności. Nowa metoda umożliwia drukowanie cienkich ścian, o grubości do 0,5 milimetrów, i złożonych, zakrzywionych kształtów, co pozwala na większy zakres deformacji. Badacze oparli swoją metodę na ścieżce Eulera, pojęciu z teorii grafów, które obejmuje dotknięcie każdego brzegu grafu jeden raz i tylko raz. “Kiedy postępowaliśmy zgodnie z tymi zasadami, byliśmy w stanie wydrukować funkcjonalne miękkie roboty pneumatyczne z wbudowanymi obwodami sterującymi”, powiedział Tolley.

Rozwój tego 3D-wydrukanego chwytaka jest znaczącym krokiem naprzód w dziedzinie robotyki. Poprzez wyeliminowanie potrzeby elektroniki, zespół otworzył nowe możliwości dla projektowania i funkcjonalności systemów robotycznych. Dotykowy sposób manipulowania obiektami oznacza znaczące odejście od tradycyjnych systemów robotycznych, które opierają się głównie na danych wizualnych.

W przyszłości możemy oczekiwać dalszych postępów w tej dziedzinie, z drukiem 3D odgrywającym kluczową rolę w rozwoju innowacyjnych i efektywnych systemów robotycznych. Praca zespołu z UCSD świadczy o potencjale druku 3D w rewolucjonizowaniu dziedziny robotyki.