Mekani roboti koji mogu osjetiti dodir, pritisak, kretanje i temperaturu
Mekani robot nadahnut prirodom koji može puzati, plivati, držati osjetljive predmete, a također pomaže kucajućem srcu izumljenom na Sveučilištu Harvard. Istraživači s Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) i Wyss Instituta za biološki nadahnuto inženjerstvo razvili su platformu za stvaranje mekog robota s ugrađenim senzorom. Senzori su u stanju osjetiti kretanje, dodir i temperaturu.
"Naše istraživanje predstavlja temeljni napredak u mekoj robotici", rekao je Ryan Truby, prvi autor članka i nedavni doktorat. diplomirao na SEAS-u. "Naša proizvodna platforma omogućuje jednostavno integriranje složenih senzorskih motiva u meke robotske sustave."
Istraživači su razvili vodljivu vezu na bazi organske ionske tekućine pomoću 3D printera zbog problema u integraciji senzora zbog krute strukture.
"Do danas je većina integriranih sustava senzora / aktuatora koji se koriste u mekoj robotici prilično rudimentarna", rekao je Michael Wehner, bivši postdoktorand u SEAS-u i koautor članka. "Izravnim ispisom ionskih senzora tekućine unutar ovih mekih sustava otvaramo nove putove dizajniranju i izradi uređaja koji će u konačnici omogućiti istinsku kontrolu mekih robota u zatvorenoj petlji."
"Ovo djelo predstavlja najnoviji primjer mogućnosti koje omogućuje ugrađeni 3D ispis - tehnika koju je pionir započeo u našem laboratoriju", rekao je Lewis.
"Funkcija i fleksibilnost dizajna ove metode su bez premca", rekao je Truby. "Ova nova tinta u kombinaciji s našim ugrađenim postupkom 3D ispisa omogućuje nam kombiniranje mekog osjetnika i pokretanja u jedan integrirani mekani robotski sustav."
Za ispitivanje senzora, istraživački tim tiskao je mekani robotski hvatač koji se sastojao od tri mekana prsta ili aktuatora. Za otkrivanje tlaka napuhavanja, zakrivljenosti, kontakta i temperature istraživači su testirali sposobnost hvataljke. Ugrađenim višestrukim kontaktnim senzorima hvataljka je mogla osjetiti svjetlost i duboke dodire.
"Mekana robotika obično je ograničena konvencionalnim tehnikama prešanja koji ograničavaju izbore geometrije, ili, u slučaju komercijalnog 3D tiska, odabirom materijala koji koči odabir dizajna", rekao je Robert Wood, profesor inženjerskih i primijenjenih znanosti Charles River na SEAS-u, Core Član fakulteta Wyss instituta i koautor rada. "Tehnike razvijene u Lewisovu laboratoriju imaju priliku revolucionirati kako se stvaraju roboti - odmičući se od sekvencijalnih procesa i stvarajući složene i monolitne robote s ugrađenim senzorima i pokretačima."
Nadalje, istraživači se nadaju da će iskoristiti snagu strojnog učenja za osposobljavanje ovih uređaja za držanje predmeta različite veličine, oblika, teksture površine i temperature. Koautori istraživanja bili su Abigail Grosskopf, Daniel Vogt i Sebastien Uzel, a također je dobio podršku Nacionalne zaklade za znanost preko Harvarda MRSEC i Wyss Instituta za biološki nadahnuto inženjerstvo.