Ang mga malambot na robot na maaaring makaramdam ng ugnayan, presyon, paggalaw, at temperatura
Isang malambot na robot na pinasigla ng kalikasan na maaaring mag-crawl, lumangoy, hawakan ang mga maseselang bagay at tulungan din ang pintig na puso na naimbento sa Harvard University. Ang mga mananaliksik mula sa Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Science (SEAS) at ang Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering ay gumawa ng isang platform para sa paglikha ng malambot na robot na may naka-embed na sensor. Ang mga sensor ay nakakaintindi ng paggalaw, pagpindot, at temperatura.
"Ang aming pagsasaliksik ay kumakatawan sa isang pangunahing pagsulong sa malambot na robotics," sabi ni Ryan Truby, unang may-akda ng papel at kamakailang Ph.D. nagtapos sa SEAS. "Ang aming platform sa pagmamanupaktura ay nagbibigay-daan sa mga kumplikadong nakaka-motif na motif na madaling maisama sa mga malambot na robotic system."
Ang mga mananaliksik ay nakabuo ng isang organikong ionic na nakabatay sa likido na conductive link gamit ang 3D-printer dahil sa nahaharap na problema sa pagsasama ng sensor dahil sa matibay na istraktura.
"Sa ngayon, ang karamihan sa mga pinagsamang sensor / actuator system na ginamit sa malambot na robot ay naging panimula," sabi ni Michael Wehner, dating kapwa postdoctoral sa SEAS at kapwa may-akda ng papel. "Sa pamamagitan ng direktang pag-print ng mga ionic liquid sensor sa loob ng mga malambot na system na ito, binubuksan namin ang mga bagong paraan sa disenyo ng aparato at katha na sa huli ay magpapahintulot sa tunay na kontrol ng closed-loop ng mga malambot na robot."
"Ang gawaing ito ay kumakatawan sa pinakabagong halimbawa ng mga kakayahan sa pagpapagana na ibinibigay ng naka-embed na 3D na pag-print - isang pamamaraan na pinasimunuan ng aming lab," sabi ni Lewis.
"Ang pagpapaandar at kakayahang umangkop sa disenyo ng pamamaraang ito ay walang kapantay," sabi ni Truby. "Ang bagong tinta na sinamahan ng aming naka-embed na proseso sa pag-print ng 3D ay nagpapahintulot sa amin na pagsamahin ang parehong malambot na sensing at pag-aktibo sa isang isinamang malambot na robotic system."
Para sa pagsubok ng mga sensor, nag-print ang koponan ng mananaliksik ng isang malambot na gripo ng robotic na binubuo ng tatlong malambot na mga daliri o actuator. Para sa pakiramdam ng presyon ng inflation, kurbada, contact, at temperatura ng mga mananaliksik ay sinubukan ang kakayahan ng gripper. Sa pamamagitan ng naka-embed na maramihang mga sensor ng contact, ang gripper ay maaaring makaramdam ng ilaw at malalim na pagpindot.
"Ang malambot na robot ay karaniwang nililimitahan ng maginoo na mga diskarte sa paghuhulma na pumipigil sa mga pagpipilian ng geometry, o, sa kaso ng komersyal na 3D na pagpi-print, pagpili ng materyal na pumipigil sa mga pagpipilian sa disenyo," sabi ni Robert Wood, ang Charles River Professor of Engineering at Applied Science sa SEAS, Core Miyembro ng Faculty ng Wyss Institute, at kapwa may-akda ng papel. "Ang mga diskarteng binuo sa Lewis Lab ay may pagkakataon na baguhin nang lubusan kung paano nilikha ang mga robot - ang paglayo sa mga sunud-sunod na proseso at paglikha ng mga kumplikado at monolitikong robot na may naka-embed na mga sensor at actuator."
Dagdag dito, inaasahan ng mga mananaliksik na gamitin ang lakas ng pag-aaral ng makina upang sanayin ang mga aparatong ito upang hawakan ang mga bagay na magkakaiba ang laki, hugis, ibabaw ng texture at temperatura. Ang pananaliksik ay kapwa isinulat ni Abigail Grosskopf, Daniel Vogt, at Sebastien Uzel, at nakakuha rin ng suporta mula sa National Science Foundation sa pamamagitan ng Harvard MRSEC at ng Wyss Institute para sa Biologically Inspired Engineering.