Roboți moi care pot simți atingerea, presiunea, mișcarea și temperatura
Un robot moale inspirat de natură care poate să se târască, să înoate, să țină obiecte delicate și, de asemenea, să ajute o inimă bătută inventată la Universitatea Harvard. Cercetătorii de la Școala de Inginerie și Științe Aplicate John A. Paulson (SEAS) de la Harvard și Institutul Wyss pentru Inginerie Inspirată Biologic au dezvoltat o platformă pentru crearea unui robot moale cu senzor încorporat. Senzorii sunt capabili să simtă mișcarea, atingerea și temperatura.
„Cercetările noastre reprezintă un progres fundamental în robotica moale”, a spus Ryan Truby, primul autor al lucrării și recent doctorat. absolvent la SEAS. „Platforma noastră de producție permite integrarea cu ușurință a motivelor complexe de detectare în sistemele robotizate moi.”
Cercetătorii au dezvoltat o legătură conductivă organică pe bază de lichid ionic utilizând imprimanta 3D din cauza problemelor cu care se confruntă integrarea senzorului din cauza structurii rigide.
„Până în prezent, majoritatea sistemelor integrate de senzori / actuatori utilizate în robotica moale au fost destul de rudimentare”, a spus Michael Wehner, fost coleg postdoctoral la SEAS și coautor al lucrării. „Prin imprimarea directă a senzorilor de lichid ionic în aceste sisteme moi, deschidem noi căi către proiectarea și fabricarea dispozitivelor care vor permite în cele din urmă controlul în buclă închisă real al roboților moi.
„Această lucrare reprezintă cel mai recent exemplu de capabilități oferite de imprimarea 3D încorporată - o tehnică inițiată de laboratorul nostru”, a spus Lewis.
„Funcția și flexibilitatea de proiectare a acestei metode sunt de neegalat”, a spus Truby. „Această nouă cerneală, combinată cu procesul nostru de imprimare 3D încorporată, ne permite să combinăm atât detectarea moale, cât și acționarea într-un singur sistem robotizat integrat.”
Pentru testarea senzorilor, echipa de cercetători a tipărit un dispozitiv de prindere robotizat moale, format din trei degete moi sau actuatoare. Pentru detectarea presiunii de umflare, a curburii, a contactului și a temperaturii, cercetătorii au testat capacitatea mânerului. Prin încorporarea mai multor senzori de contact, dispozitivul de prindere poate simți atingeri ușoare și profunde.
„Robotica moale este de obicei limitată de tehnicile de turnare convenționale care limitează alegerile geometrice sau, în cazul imprimării 3D comerciale, selectarea materialelor care împiedică alegerile de proiectare”, a spus Robert Wood, profesor de inginerie și științe aplicate al Charles River la SEAS, Core Membru al facultății al Institutului Wyss și co-autor al lucrării. „Tehnicile dezvoltate în Lewis Lab au ocazia să revoluționeze modul în care sunt creați roboții - îndepărtându-se de procesele secvențiale și creând roboți complexi și monolitici cu senzori și actuatori încorporați.”
În plus, cercetătorii speră să folosească puterea învățării automate pentru a antrena aceste dispozitive să dețină obiecte de diferite dimensiuni, formă, textură de suprafață și temperatură. Cercetarea a fost co-autoră de Abigail Grosskopf, Daniel Vogt și Sebastien Uzel și a primit, de asemenea, sprijinul de la National Science Foundation prin Harvard MRSEC și Institutul Wyss pentru Inginerie Inspirată Biologic.