Меки роботи, които усещат допир, натиск, движение и температура
Мек робот, вдъхновен от природата, който може да пълзи, да плува, да държи деликатни предмети и също да помага на сърцето, което бие, измислено в Харвардския университет. Изследователи от Харвардското училище за инженерни и приложни науки Джон А. Полсън (SEAS) и Института за биологично вдъхновено инженерство Wyss разработиха платформа за създаване на мек робот с вграден сензор. Сензорите са способни да усещат движение, докосване и температура.
„Нашето изследване представлява основен напредък в меката роботика“, каза Райън Труби, първият автор на статията и скорошен доктор. завършил SEAS. „Нашата производствена платформа позволява сложни сензорни мотиви да бъдат лесно интегрирани в меки роботизирани системи.“
Изследователите са разработили органична йонна проводяща връзка, базирана на течност, използвайки 3D-принтер поради проблем при интегрирането на сензора поради твърда структура.
„Към днешна дата повечето интегрирани сензорни / изпълнителни системи, използвани в меката роботика, са доста елементарни“, казва Майкъл Уенер, бивш постдокторант в SEAS и съавтор на статията. „Чрез директен печат на йонни сензори за течности в тези меки системи ние отваряме нови пътища за проектиране и производство на устройства, които в крайна сметка ще позволят истински контрол на затворен цикъл на меките роботи.“
„Тази работа представлява най-новият пример за възможностите, давани от вградения 3D печат - техника, въведена от нашата лаборатория“, каза Луис.
„Функционалността и гъвкавостта на дизайна на този метод са несравними“, каза Труби. „Това ново мастило, комбинирано с нашия вграден процес на 3D печат, ни позволява да комбинираме както мекото засичане, така и задействането в една интегрирана мека роботизирана система.“
За тестването на сензорите екипът на изследователя отпечата мек роботизиран грайфер, състоящ се от три меки пръста или задвижващи механизма. За измерване на налягането, кривината, контакта и температурата на издуването изследователите тестваха способността на грайфера. Чрез вградени множество сензори за контакт, грайферът може да усети светлина и дълбоки докосвания.
„Меката роботика обикновено е ограничена от конвенционални техники на формоване, които ограничават избора на геометрия, или, в случай на търговски 3D печат, избор на материали, който затруднява избора на дизайн“, казва Робърт Ууд, професор по инженерни и приложни науки в Чарлз Ривър в SEAS, Core Член на факултета на Wyss Institute и съавтор на статията. „Техниките, разработени в лабораторията на Луис, имат възможност да революционизират начина, по който се създават роботите - отдалечавайки се от последователните процеси и създавайки сложни и монолитни роботи с вградени сензори и изпълнителни механизми.“
Освен това изследователите се надяват да използват силата на машинното обучение, за да обучат тези устройства да държат обекти с различен размер, форма, повърхностна текстура и температура. Изследването е съавтор на Abigail Grosskopf, Daniel Vogt и Sebastien Uzel, а също така получи подкрепата на Националната научна фондация чрез Harvard MRSEC и Wyss Institute for Biological Inspired Engineering.