Революционизация робототехники: 3D-печатный захват, функционирующий без электроники

В значительном скачке вперед для робототехники команда инженеров из Университета Калифорнии в Сан-Диего (UCSD), в сотрудничестве с исследователями корпорации BASF, разработала 3D-печатный роботизированный захват, который работает без необходимости электроники. Это инновационное устройство, которое может поднимать, удерживать и выпускать объекты, является свидетельством потенциала 3D-печати в области робототехники.

Новая эра тактильной робототехники

Роботизированный захват, который печатается за один раз, оснащен встроенными гравитационными и тактильными датчиками. Этот уникальный дизайн позволяет захвату взаимодействовать с объектами исключительно на основе тактильной информации, функцией, которая не существовала до этого развития. “Мы разработали функции, чтобы серия клапанов позволяла захвату как захватывать при контакте, так и выпускать в нужный момент”, – сказал Ичен Чжай, постдокторант в лаборатории биоинспирированной робототехники и дизайна в UCSD.

Захват использует жидкостную логику, чтобы запоминать, когда он схватил объект и держит его. Когда он обнаруживает вес объекта, давящего на бок, когда он вращается в горизонтальное положение, он выпускает объект. Этот тактильный подход к манипуляции объектами отмечает значительный отход от традиционных роботизированных систем, которые сильно полагаются на визуальную информацию.

Потенциальные применения 3D-печатного захвата

3D-печатный захват имеет огромный потенциал для различных применений. Он может быть установлен на роботизированную руку для промышленного производства, производства продуктов питания и обработки фруктов и овощей. Он также может быть установлен на робота для исследовательских и эксплуатационных задач. Кроме того, он может функционировать без привязки, с бутылкой высокого давления газа в качестве единственного источника питания.

Команда преодолела общие проблемы, связанные с 3D-печатью мягких роботов, такие как жесткость и утечки, разработав новый метод 3D-печати. Этот метод включает в себя движение сопла принтера по непрерывному пути через весь узор каждого слоя, уменьшая вероятность утечек и дефектов в напечатанном изделии. “Это как рисование картинки без отрыва карандаша от бумаги”, – сказал Майкл Т. Толли, ассоциированный профессор в UCSD.

Это развитие является свидетельством потенциала 3D-печати в революционизации области робототехники. Устраняя необходимость электроники, команда в UCSD открыла новые возможности для проектирования и функциональности роботизированных систем.

Будущее 3D-печатной робототехники

Инновационный подход команды к 3D-печати позволил создать более мягкую структуру в целом. Новый метод позволяет печатать тонкие стены, до 0,5 миллиметров в толщину, и сложные, изогнутые формы, обеспечивая более высокий диапазон деформации. Исследователи основали свой метод на евлеровом пути, концепции теории графов, которая включает в себя прикосновение к каждому ребру графа только один раз. “Когда мы следовали этим правилам, мы смогли последовательно печатать функциональные пневматические мягкие роботы с встроенными контрольными цепями”, – сказал Толли.

Разработка этого 3D-печатного захвата является значительным шагом вперед в области робототехники. Устраняя необходимость электроники, команда открыла новые возможности для проектирования и функциональности роботизированных систем. Тактильный подход к манипуляции объектами отмечает значительный отход от традиционных роботизированных систем, которые сильно полагаются на визуальную информацию.

В будущем мы можем ожидать дальнейших достижений в этой области, с 3D-печатью, играющей решающую роль в разработке инновационных и экономически эффективных роботизированных систем. Работа команды в UCSD служит свидетельством потенциала 3D-печати в революционизации области робототехники.