Робототехника
Инженеры разработали мягкую роботизированную руку, способную играть в Nintendo
Исследователи и инженеры из Университета Мэриленда создали распечатанную на 3D-принтере мягкую роботизированную руку, способную играть в Super Mario Bros.
Это невероятное достижение в ловкости роботизированных рук, исследование было представлено в Наука развивается.
Область мягкой робототехники фокусируется на гибких и надувных роботах, которые питаются водой или воздухом, в то время как традиционные роботы питаются от электричества. Интерес к мягкой робототехнике возрос из-за ее безопасности и адаптируемости, что привело к тому, что ее часто используют для протезирования и медицинских устройств. Однако до нового исследования было трудно контролировать жидкости, которые позволяют роботам изгибаться и двигаться.
Исследовательскую группу возглавил доцент кафедры машиностроения Университета Мэриленда Райан Д. Сокол. Большой прорыв команды произошел, когда они смогли напечатать на 3D-принтере полностью собранных мягких роботов со встроенными жидкостными цепями, и все это можно было сделать за один шаг.
Джошуа Хаббард — соавтор.
«Раньше каждому пальцу мягкой роботизированной руки обычно требовалась собственная линия управления, что ограничивало мобильность и полезность», — объясняет Хаббард. «Но благодаря 3D-печати мягкой роботизированной руки с нашими встроенными жидкостными транзисторами она может играть в Nintendo на основе всего лишь одного нажатия».
Изображение: Мэрилендский университет
Демонстрация робота
Команда продемонстрировала мягкую роботизированную руку, разработав интегрированную гидравлическую схему, которая позволяла ей работать в ответ на одно управляющее давление. Слегка нажимая, команда могла заставить первый палец нажимать на контроллер Nintendo, чтобы Марио ходил. Применяя сильное давление, Марио прыгал.
Рука полагалась на установленную программу, которая автономно переключалась между выключенным, низким, средним и высоким давлением, и могла успешно управлять контроллером Nintendo и пройти первый уровень игры менее чем за 90 секунд.
Рубен Асеведо — недавний доктор философии. выпускник и соавтор исследования.
«Недавно несколько групп пытались использовать жидкостные контуры для повышения автономности мягких роботов, — сказал Асеведо, — но методы создания и интеграции этих жидкостных контуров с роботами могут занять от нескольких дней до недель с высокой степенью ручного труда. и техническое мастерство».
3D печать
Команда полагалась на «PolyJet 3D Printing», в котором много слоев мультиматериальных «чернил» накладываются друг на друга в 3D.
Кристен Эдвардс является соавтором исследования.
«В течение одного дня и с минимальными трудозатратами исследователи теперь могут перейти от запуска на 3D-принтере к созданию полных мягких роботов, включая все мягкие приводы, элементы жидкостной схемы и элементы тела, готовые к использованию», — сказал он. Эдвардс
Выбор Марио был не просто решением, основанным на развлечении, но на самом деле послужил точным способом измерения ловкости рук. Время видеоигры и состав уровней уже установлены, и игра заканчивается одной ошибкой. Это дало новый способ оценки робота.
Другие достижения в области исследований и открытый доступ
В исследовательской работе команды также подробно описаны мягкие роботы, вдохновленные черепахами, которые были напечатаны в Центре 3D-печати UMD Terrapin Works.
Стратегия команды также является открытым исходным кодом, и документ находится в открытом доступе для всех, кто может прочитать. Команда также связала свои дополнительные материалы с GitHub, и он включает все файлы электронного дизайна.
«Мы свободно делимся всеми файлами наших проектов, чтобы каждый мог легко загружать, модифицировать по запросу и 3D-печатать — будь то на своем собственном принтере или через службу печати, такую как мы — все мягкие роботы и элементы жидкостной схемы из нашей работы. — сказал Сокол. «Мы надеемся, что эта стратегия 3D-печати с открытым исходным кодом расширит доступность, распространение, воспроизводимость и внедрение мягких роботов с интегрированными жидкостными схемами и, в свою очередь, ускорит продвижение в этой области».
В настоящее время команда изучает, как их метод можно использовать для биомедицинских приложений, таких как реабилитационные устройства, хирургические инструменты и настраиваемые протезы.
