Ingenjörer utvecklar metod för att skapa “Flexoskelett” utan specialutrustning

Ingenjörer vid University of California San Diego har utvecklat en metod för att skapa mjuka, flexibla, 3D-utskrivna robotar utan användning av specialutrustning. Denna nya metod gör det snabbare och billigare att producera robotarna, som kan användas för en mängd olika ändamål.

Flexoskelett

Ingenjörerna utvecklade den nya metoden genom att avvika från den vanliga vägen för hur mjuka robotar byggs, som är att lägga till mjuka material till en stel robotkropp. Istället började forskarteamet med en mjuk kropp och lade till styva funktioner till den. Inspirationen för robotarna kom från insekters exoskelett, som består av både mjuka och styva komponenter. Teamet kallar skapelsen “flexoskelett”.

Den nya metoden för att utveckla dessa robotar gör det mycket snabbare att konstruera mjuka komponenter. Det tar bara en bråkdel av den tid som tidigare krävdes, och det är mycket billigare än tidigare.

Nick Gravish är professor i maskinteknik vid Jacobs School of Engineering vid UC San Diego och senior författare till artikeln.

“Vi hoppas att dessa flexoskelett ska leda till skapandet av en ny klass av mjuka, bioinspirerade robotar”, sa Gravish. “Vi vill göra det lättare för forskare över hela världen att bygga mjuka robotar.”

Med den nya metoden kan stora grupper av flexoskelettrobotar byggas med liten manuell montering. Det möjliggör skapandet av separata komponenter som är utbytbara, vilket gör det möjligt att byta ut robotdelar.

10 minuter för att skriva ut ett Flexoskelett

Flexoskeletten skapas genom användning av 3D-utskrifter, med ett styvt material som skrivs ut på en tunn skiva. Den tunna skivan fungerar som en flexibel bas. Flexoskeletten har olika funktioner, och vissa områden har mer styvhet än andra. Detta är också baserat på insekters exoskelett, som använder en kombination av mjukhet och styvhet för rörelse och stöd.

Arbetet presenterades i den 7 april-utgåvan av tidskriften Soft Robotics. Designerna kommer att finnas tillgängliga för andra forskare på institutioner och högstadieskolor, enligt teamet.

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

Bara 10 minuter krävs för att skriva ut ett flexoskelett, och det kostar mindre än 1 dollar. Som nämnts tidigare behövs ingen specialutrustning. De kan skrivas ut på de flesta kommersiellt tillgängliga skrivarna, och utskrifter och montering av en hel robot tar mindre än 2 timmar.

Forskarna fann att en skiva av polykarbonat var den bästa ytan för att skriva ut flexoskeletten på. Ytan är mycket flexibel.

Teamet hoppas på skapandet av en monteringslinje som kan skriva ut hela exoskelettrobotar utan att kräva manuell montering. Genom att gruppera flera små robotar kan arbetet med en mycket större robot utföras. Detta kan användas inom olika områden, såsom rymduppdrag där massproducerade, små autonoma robotar kan utföra många uppgifter.