Minkšti robotai, kurie pajunta prisilietimą, slėgį, judėjimą ir temperatūrą
Gamtos įkvėptas minkštas robotas, kuris gali nuskaityti, plaukti, laikyti subtilius daiktus ir taip pat padėti plakančiai širdžiai, sugalvotai Harvardo universitete. Mokslininkai iš Harvardo Johno A. Paulsono inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos (SEAS) ir Wysso biologiškai įkvėptos inžinerijos instituto sukūrė platformą, skirtą sukurti minkštą robotą su įdėtu jutikliu. Jutikliai sugeba pajusti judesį, prisilietimą ir temperatūrą.
"Mūsų tyrimai rodo pagrindinę pažangą minkštos robotikos srityje", - sakė Ryanas Truby, pirmasis šio straipsnio autorius ir neseniai daktaras. baigė SEAS. „Mūsų gamybos platforma leidžia sudėtingus jutimo motyvus lengvai integruoti į minkštas robotų sistemas.“
Tyrėjai sukūrė organinį joninių skysčių pagrindu laidųjį ryšį naudodamiesi 3D spausdintuvu dėl to, kad dėl standžios struktūros susiduriama su jutiklio integravimo problema.
"Iki šiol dauguma integruotų jutiklių / pavarų sistemų, naudojamų minkštoje robotikoje, buvo gana elementarios", - sakė Michaelas Wehneris, buvęs SEAS podoktorantas ir šio straipsnio bendraautorius. "Tiesiogiai spausdindami joninius skysčių jutiklius šiose minkštose sistemose, mes atveriame naujas galimybes įrenginių projektavimui ir gamybai, kurie galiausiai leis iš tikrųjų valdyti minkštus robotus uždaroje linijoje."
„Šis darbas yra naujausias įgalintų galimybių, kurias suteikia įdėtas 3D spausdinimas, pavyzdys - mūsų laboratorijos pradėta technika“, - sakė Lewisas.
"Šio metodo funkcija ir dizaino lankstumas yra nepakartojami", - sakė Truby. „Šis naujas rašalas kartu su mūsų įterptu 3D spausdinimo procesu leidžia sujungti minkštą jutimą ir valdymą vienoje integruotoje minkštoje robotų sistemoje.“
Norėdami išbandyti jutiklius, tyrinėtojų komanda išspausdino minkštą robotą griebtuvą, kurį sudarė trys minkšti pirštai arba pavaros. Norėdami pajusti pripūtimo slėgį, kreivumą, kontaktą ir temperatūrą, tyrėjai išbandė griebėjo galimybes. Įdėjęs kelis kontaktinius jutiklius, griebtuvas galėjo pajusti lengvą ir gilų prisilietimą.
„Švelnią robotiką paprastai riboja įprasti liejimo būdai, kurie riboja geometrijos pasirinkimą, arba, komercinio 3D spausdinimo atveju, medžiagos pasirinkimas, trukdantis dizaino pasirinkimui“, - sakė Robertas Woodas, Charleso upės inžinerijos ir taikomųjų mokslų profesorius iš SEAS, Core Wyss instituto fakulteto narys ir straipsnio bendraautorius. „Lewis laboratorijoje sukurtos technikos turi galimybę iš esmės pakeisti robotų kūrimą - nutolti nuo nuoseklių procesų ir sukurti sudėtingus ir monolitinius robotus su įterptais jutikliais ir pavaromis“.
Be to, tyrėjai tikisi panaudoti mašininio mokymosi galią mokydami šiuos prietaisus laikyti skirtingo dydžio, formos, paviršiaus tekstūros ir temperatūros objektus. Tyrimo bendraautoriai buvo Abigailas Grosskopfas, Danielis Vogtas ir Sebastienas Uzelis, o Nacionalinio mokslo fondo parama taip pat buvo gauta per Harvardo MRSEC ir Wysso biologiškai įkvėptos inžinerijos institutą.