วิศวกรพัฒนากระบวนการสร้าง “Flexoskeletons” โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ

วิศวกรจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ได้พัฒนากระบวนการสร้างหุ่นยนต์แบบอ่อนและยืดหยุ่น โดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ กระบวนการใหม่นี้ทำให้สามารถผลิตหุ่นยนต์ได้เร็วขึ้นและราคาถูกกว่าเดิม หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถใช้สำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ ได้

Flexoskeletons

วิศวกรได้พัฒนากระบวนการใหม่นี้โดยการเปลี่ยนแปลงวิธีการสร้างหุ่นยนต์แบบอ่อนที่ปกติ ซึ่งโดยปกติจะทำโดยการเพิ่มวัสดุอ่อนเข้ากับร่างกายหุ่นยนต์ที่แข็งแรง แต่ทีมวิจัยได้เริ่มต้นด้วยร่างกายอ่อนและเพิ่มคุณสมบัติแข็งแรงเข้าไป Inspiration สำหรับหุ่นยนต์เหล่านี้มาจากเอ็กซ์โซสเกเลตันของแมลง ซึ่งประกอบด้วยส่วนอ่อนและแข็ง ทีมวิจัยเรียกสิ่งเหล่านี้ว่า “flexoskeletons”

กระบวนการใหม่นี้ทำให้สามารถสร้างส่วนประกอบอ่อนของหุ่นยนต์ได้เร็วขึ้น มันใช้เวลาเพียงเศษเสี้ยวของเวลาที่ต้องการก่อนหน้านี้ และมีราคาถูกกว่าเดิม

Nick Gravish เป็นศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องจักรจาก Jacobs School of Engineering ที่ UC San Diego และเป็นนักวิจัยอาวุโสของกระดาษวิจัย

“เราหวังว่า flexoskeletons เหล่านี้จะนำไปสู่การสร้างหุ่นยนต์แบบอ่อนและได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพประเภทใหม่” Gravish กล่าว “เราต้องการทำให้หุ่นยนต์แบบอ่อนง่ายต่อการสร้างสำหรับนักวิจัยทั่วโลก”

ด้วยกระบวนการใหม่นี้ สามารถสร้างกลุ่มใหญ่ของหุ่นยนต์ flexoskeleton ได้ด้วยการประกอบมือที่น้อยมาก มันทำให้สามารถสร้างส่วนประกอบที่แยกจากกันและสามารถเปลี่ยนส่วนประกอบของหุ่นยนต์ได้

10 นาทีในการพิมพ์ Flexoskeleton หนึ่งตัว

flexoskeletons ถูกสร้างขึ้นโดยใช้เครื่องพิมพ์ 3 มิติ โดยใช้วัสดุแข็งบนแผ่นบางที่ทำหน้าที่เป็นฐานยืดหยุ่น flexoskeletons มีคุณสมบัติต่างๆ และบางพื้นที่มีความแข็งแรงมากกว่าพื้นที่อื่น ซึ่งอิงจากเอ็กซ์โซสเกเลตันของแมลง ซึ่งใช้การผสมผสานระหว่างความอ่อนและความแข็งแรงสำหรับการเคลื่อนไหวและสนับสนุน

งานวิจัยนี้ถูกนำเสนอในฉบับวันที่ 7 เมษายนของวารสาร Soft Robotics การออกแบบเหล่านี้จะพร้อมให้นักวิจัยในสถาบันและโรงเรียนมัธยมในอนาคต ตามทีมวิจัย

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

ต้องใช้เวลาเพียง 10 นาทีในการพิมพ์ flexoskeleton หนึ่งตัว และมีราคาไม่เกิน 1 ดอลลาร์ ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ไม่ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ สามารถพิมพ์ได้บนเครื่องพิมพ์ที่มีจำหน่ายทั่วไป โดยการพิมพ์และประกอบหุ่นยนต์ทั้งหมดใช้เวลาไม่เกิน 2 ชั่วโมง

นักวิจัยพบว่าแผ่นโพลีคาร์บอเนตเป็นพื้นผิวที่ดีที่สุดในการพิมพ์ flexoskeletons พื้นผิวนี้มีความยืดหยุ่นสูง

ทีมวิจัยหวังว่าจะสามารถสร้างสายการผลิตที่สามารถพิมพ์หุ่นยนต์เอ็กซ์โซสเกเลตันแบบสมบูรณ์ โดยไม่ต้องใช้การประกอบมือ โดยการรวมหุ่นยนต์ขนาดเล็กหลายตัวเข้าด้วยกัน สามารถทำงานที่หุ่นยนต์ที่ใหญ่กว่าสามารถทำได้ สิ่งนี้สามารถใช้ในหลายๆ ด้าน เช่นภารกิจอวกาศที่หุ่นยนต์อัตโนมัติขนาดเล็กที่ผลิตจำนวนมากสามารถทำงานหลายอย่างได้