Революціонізування робототехніки: 3D-друкований захоплювач, який функціонує без електроніки

У значному стрибку вперед для робототехніки, команда інженерів з Університету Каліфорнії в Сан-Дієго (UCSD), у співпраці з дослідниками корпорації BASF, розробила 3D-друкований роботизований захоплювач, який працює без потреби в електроніці. Цей інноваційний пристрій, який може піднімати, тримати та випускати об’єкти, є свідченням потенціалу 3D-друку в галузі робототехніки.

Нова ера тактильної робототехніки

Роботизований захоплювач, який друкується в один крок, оснащений вбудованими гравітаційними та тактильними датчиками. Ця унікальна конструкція дозволяє захоплювачу взаємодіяти з об’єктами лише на основі дотику, функцією, яка не існувала до цього розвитку. “Ми розробили функції так, щоб серія клапанів дозволила захоплювачу як схоплювати при контакті, так і випускати вчасно”, сказав Їчен Чжай, постдокторант у лабораторії біоінспірованої робототехніки та дизайну в UCSD.

Захоплювач використовує рідинну логіку, щоб запам’ятати, коли він схопив об’єкт і тримає його. Коли він виявляє вагу об’єкта, який тискне в бік, коли він повертається до горизонтального положення, він випускає об’єкт. Цей тактильний підхід до маніпуляції об’єктами відзначається значним відходом від традиційних роботизованих систем, які сильно залежать від візуального входу.

Потенційні застосування 3D-друкованого захоплювача

3D-друкований захоплювач має великий потенціал для різних застосувань. Його можна встановити на роботизовану руку для промислового виробництва, виробництва продуктів харчування та обробки фруктів і овочів. Його також можна встановити на робота для дослідницьких та розвідувальних завдань. Крім того, він може функціонувати без прив’язки, з балоном високого тиску газу як єдиним джерелом живлення.

Команда подолала загальні проблеми, пов’язані з 3D-друком м’яких роботів, таких як жорсткість і витоки, розробивши новий метод 3D-друку. Цей метод полягає в тому, що друкарська голова слідує безперервному шляху через весь малюнок кожного друкуваного шару, зменшуючи ймовірність витоків і дефектів у друкуваному виробі. “Це як малювання картини без зняття олівця з паперу”, сказав Майкл Т. Толлі, асоційований професор в UCSD.

Цей розвиток є свідченням потенціалу 3D-друку в революціонуванні галузі робототехніки. Виключивши потребу в електроніці, команда в UCSD відкрила нові можливості для дизайну та функціональності роботизованих систем.

Майбутнє 3D-друкованої робототехніки

Інноваційний підхід команди до 3D-друку дозволив створити м’яку структуру в цілому. Новий метод дозволяє друкувати тонкі стіни, товщиною до 0,5 міліметрів, та складні, вигнуті форми, що дозволяє досягти вищого рівня деформації. Дослідники засновували свій метод на евлеровому шляху, концепції теорії графів, яка полягає в доторку до кожного ребра графа лише один раз. “Коли ми слідували цим правилам, ми змогли послідовно друкувати функціональні пневматичні м’які роботи з вбудованими контрольними контурами”, сказав Толлі.

Розробка цього 3D-друкованого захоплювача є значним кроком вперед у галузі робототехніки. Виключивши потребу в електроніці, команда відкрила нові можливості для дизайну та функціональності роботизованих систем. Тактильний підхід до маніпуляції об’єктами відзначається значним відходом від традиційних роботизованих систем, які сильно залежать від візуального входу.

У майбутньому ми можемо очікувати подальших досягнень у цій галузі, з 3D-друком, який відіграє важливу роль у розробці інноваційних та економічно ефективних роботизованих систем. Робота команди в UCSD служить свідченням потенціалу 3D-друку в революціонуванні галузі робототехніки.