Технология “леене на мехурчета”, използвана за създаване на меки задвижващи механизми за меки роботи

Сподели

Въпреки че роботите с меко тяло са много обещаващи за задачи като притискане през тесни пространства, е малко контрапродуктивно, ако техните меки придатъци се движат от твърди задвижващи механизми. Нова технология се справя с този проблем чрез използването на „ефектни балони“.

На първо място, някои групи имат вече разработени меки задвижващи механизми (и дори меки батерии), позволяващи конструирането на роботи, които са напълно меко тяло. Въпреки това, за изграждането им обикновено се изискват скъпи машини като 3D принтери или лазерни резачки. Търсейки по-евтина алтернатива, учени от Принстънския университет са разработили техника, известна като “леене на мехурчета”.

Процесът започва с инжектиране на течен еластомер в матрица, която е оформена като желания завършен задвижващ механизъм. След това се инжектира въздух, измества част от течността, за да се образува мехурче, минаващо по дължината на вътрешността на формата. Когато този балон се издига, над него остава тънък филм от еластомера, но по-голямата част от течността се озовава отдолу.

След като еластомерът се втвърди до гумена консистенция, задвижващият механизъм се отстранява от матрицата. Когато впоследствие се изпомпва въздух в кухината, образувана от мехурчето, задвижващият механизъм естествено се извива към основата си, където еластомерът е по-дебел и следователно по-малко разтеглив.

И докато базата е в дъно на задвижващия механизъм по време на процеса на леене, устройството разбира се може да бъде обърнато под произволен ъгъл, след като е инсталирано в робота. Освен това, чрез настройване на променливи като дебелината на филма над мехурчето и времето за втвърдяване на еластомера, е възможно да се диктува начина, по който ще се движи задвижващият механизъм.

Досега технологията е била използвана за създаване на малка еластомерна намотка, която се свива като мускул, когато се надуе, звездообразна дръжка, която може да държи боровинка, без да я повреди, рибена опашка, която се размахва напред-назад, и набор от пръсти- като придатъци, които се навиват в последователност, един след друг. Нещо повече, смята се, че системата може да се използва за създаване на задвижващи механизми с дължина от няколко метра до такива, които не са много по-дълги от ширината на човешка коса.

Има обаче някои предизвикателства, които все още трябва да бъдат преодолени, като например предпазването на устройствата от изскачане, когато се пренапомнят.

Доклад за изследването, което се ръководи от ас. Проф. Пиер-Томас Брун, наскоро беше публикуван в списанието природата.

Източник: Принстънския университет

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели