Skillbox


Межконфессиональная команда из Гарвардского университета и Бостонского университета разработала один из самых маленьких мягких роботов на сегодняшний день с использованием нового процесса изготовления. Этот процесс, который был разработан инженерами в университетах, называется Microfluidic Origami для реконфигурируемых пневматических / гидравлических (MORPH) устройств. Чтобы продемонстрировать это, они построили роботизированный мягкий паук, вдохновленный миллиметровым, красочным австралийским павлиньим пауком.

 soft robot "height =" 439 "width =" 800 "style =" width: 500px; height: 274px "class =" media-element file-default "src = "https://www.designnews.com/sites/default/files/softrobots.jpg" /> </td>
</tr>
<tr>
<td>
<p> <em> Новый процесс изготовления позволяет создавать мягкие роботы в миллиметровой шкале с функциями на микрометрической шкале, такими как роботизированный паук-паук, показанный здесь, с движущимися частями тела и цветными глазами и животом. (Источник изображения: Институт Wyss в Гарвардском университете) </em> </p>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<div class='code-block code-block-2 ai-viewport-1 ai-viewport-2' style='margin: 8px 0; clear: both;'>
<!-- Yandex.RTB R-A-268541-2 -->
<div id=

Исследователи уже разработали мягкие роботы, которые могут двигаться автономно. Но пока они находятся в сантиметровом масштабе и ограничены в своем движении, сказала Шейла Руссо, которая была докторантом в Институте Wyss и SEAS во время работы над проектом, а теперь является доцентом в Бостонском университете.

«Самые маленькие мягкие роботизированные системы все еще имеют тенденцию быть очень простыми, как правило, только с одной степенью свободы, а это означает, что они могут привести только к одному изменению формы или типа движения», — сказала она в пресс-релизе. С другой стороны, робот, которого она и ее сотрудники разработали, может двигаться гораздо более свободно и менять свою форму в разное время, сказал Руссо.

Гибридный подход

«Разрабатывая новую гибридную технологию, которая объединяет три различные технологии изготовления, мы создали мягкий роботизированный паук, изготовленный только из силиконовой резины с 18 степенями свободы, охватывающий изменения в структуре, движении и цвете и с крошечными функциями в микрометр », — сказала она.

В состав команды входили исследователи из Института Гарварда Wyss для биологически вдохновленной инженерии и Школы инженеров и прикладных наук (SEAS). В процессе, который они разрабатывали, используется технология мягкой литографии для создания 12 слоев эластичного силикона, которые вместе образуют робот из одного эластичного материала, сообщается в пресс-релизе Института Wyss. Каждый силиконовый слой точно вырезается из пресс-формы методом лазерной микрообработки, а затем соединяется с ним ниже, чтобы создать грубую трехмерную структуру мягкого паука.

Чтобы превратить эту структуру в окончательный проект, исследователи предварительно создали сеть полых микрожидкостных каналов, которые они интегрировали в отдельные слои. Затем они использовали метод, называемый инжекционным самораспашивающимся, который нагнетал один комплект этих интегрированных микрожидкостных каналов из отверждаемой смолы снаружи.

Этот процесс индуцировал отдельные слои, а вместе с ними и их соседние слои, сгибаться в конечную конфигурацию, которая фиксируется, как только смола затвердевает. Исследователи сказали, что именно этот способ позволяет, например, раздутый живот мягкого паука и нисходящие ножки ног.

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:

  • Octobot является первым автономным мягким роботом

  • Must-See Cornell 3D Prints Soft Robotic Tentacl es

«Мы можем точно контролировать этот процесс сгибания оригами, варьируя толщину и относительную консистенцию силиконового материала, прилегающего к каналам на разных слоях, или путем лазерной резки на разных расстояниях от каналов», — сказал Томмазо Ранзани, который, подобно Руссо, был докторантом, когда он работал над исследованиями, а теперь является доцентом в Бостонском университете. «Во время повышения давления каналы затем функционируют как исполнительные механизмы, которые вызывают постоянные структурные изменения», — добавил он.

Исследователи использовали оставшийся набор интегрированных микрожидкостных каналов в качестве дополнительных приводов, чтобы раскрасить глаза роботизированного паука и имитировать абдоминальные цветовые паттерны своего реального аналога, текущими цветными жидкостями, сказал он. Каналы также использовались для индуцирования ходячих движений в конструкциях ног.

«Эта первая система MORPH была сфабрикована в едином монолитном процессе, который может быть выполнен в течение нескольких дней и легко повторен в усилиях по оптимизации дизайна», — сказал Ранзани.

Исследователи заявили, что их подход имеет потенциал, чтобы проложить путь для новых направлений в мягкой робототехнике для различных приложений и отраслей. Один из особых интересов может быть в медицинских целях, в котором меньшие размеры и гибкость роботов могут позволить новые подходы к процедурам, таким как эндоскопия и микрохирургия, сказали они.

Группа опубликовала документ о своей работе в журнале Advanced Materials .

Элизабет Монталбано — независимый писатель, который писал о технологии и культуре уже 20 лет. Она жила и работала профессиональным журналистом в Фениксе, Сан-Франциско и Нью-Йорке. В свободное время она любит заниматься серфингом, путешествиями, музыкой, йогой и кулинарией. В настоящее время она проживает в деревне на юго-западном побережье Португалии.

 Тихоокеанский дизайн и производство "height =" 87 "src =" https://www.designnews.com/sites/default/files/D%26M%20Pacific% 20logo_0_1.png "style =" border: 0px; width: 200px; height: 87px; float: left "width =" 200 "/> СОХРАНИТЬ ДАТА ДЛЯ ТИХООКЕАНСКОГО КОНСТРУКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА 2019! <br /> Pacific Design & Manufacturing, North America's премьера конференции, которая соединяет вас с тысячами профессионалов по передовому спектру дизайна и производства, вернется в конференц-центр Анахайма 5-7 февраля 2019 года. Не упустите свой шанс связаться и поделиться своим опытом с отраслевыми коллегами во время этого 't-miss event. Нажмите здесь, чтобы предварительно зарегистрироваться на мероприятие сегодня! </td>
</tr>
</tbody>
</table>
</pre>

<span class=
Go to Top

Поделитесь статьей!

close-link
WordPress: 69.4MB | MySQL:93 | 2,192sec
WordPress: 69.4MB | MySQL:93 | 2,192sec