Robotter skabt med 3D-printere kunne passe på dem i gyldne år

Verdens ældre befolkning blomstrer. Antallet af ældre - 60 år eller ældre - forventes at blive mere end fordoblet i 2050 og vokser hurtigere end alle yngre aldersgrupper over hele kloden.

Denne tendens kommer med en stigende efterspørgsel efter omsorgspersoner, der er i stand til at yde pleje døgnet rundt, ikke kun på hospitaler eller plejehjem, men også i private hjem og lejligheder.

Allerede, omsorgsrobotter er programmeret til at stille spørgsmål, en sygeplejerske ville stille, og kan overvåge patienter for fald. Disse robotassistenter forventes at blive mere og mere omsættelige og nå 450, 000 i 2045 på grund af den forventede mangel på plejepersonalet i USA.

"Desværre, den nuværende hårde struktur af nuværende plejerobotter forhindrer dem i en sikker interaktion mellem mennesker og robotter, begrænse deres bistand til blot social interaktion og ikke fysisk interaktion, "sagde Ramses Martinez, en adjunkt på School of Industrial Engineering og i Weldon School of Biomedical Engineering i Purdue's College of Engineering. "Trods alt, ville du efterlade babyer eller fysisk eller kognitivt svækkede gamle mennesker i hænderne på en robot? "

Nylige fremskridt inden for materialevidenskab har muliggjort fremstilling af robotter med deformerbare kroppe eller evnen til at omforme ved berøring, men det komplekse design, fremstilling, og kontrol med bløde robotter hindrer i øjeblikket kommercialiseringen af ​​denne teknologi og dens anvendelse til hjemmeapplikationer.

Martinez og andre forskere ved Purdue University har udviklet en ny designmetode, der viser løfte om at muliggøre effektivt design og fremstilling af bløde robotter ved hjælp af en 3D-printer. Teknologien udgives i den 8. april udgave af Avancerede funktionelle materialer .

Designprocessen omfatter tre trin. Først, en bruger laver en computerstøttet designfil med robotens form. Brugeren maler derefter CAD -filen for at vise, hvilke retninger de forskellige led i den bløde robot vil bevæge sig. En hurtig computeralgoritme tager et par sekunder at konvertere CAD-modellen til en 3D-arkitekteret softmaskine (ASM), der kan udskrives ved hjælp af en konventionel 3D-printer.

De arkitekterede bløde maskiner bevæger sig som mennesker, undtagen i stedet for muskler stoler de på miniaturiserede motorer, der trækker fra nylonlinjer bundet til enderne af deres lemmer. De kan klemmes og strækkes til mere end 900 procent af deres oprindelige længde.

"ASM'er kan let udføre komplekse bevægelser som f.eks. At gribe eller kravle, og dette arbejde udgør et skridt fremad mod udviklingen af ​​autonome og lette bløde robotter, "Martinez sagde." ASM'ernes evne til at ændre deres kropskonfiguration og gangart til at tilpasse sig en lang række forskellige miljøer har potentiale til ikke blot at forbedre pleje, men også robotstyring ved katastrofeberedskab. "

Teknologien er patenteret gennem Purdue Office of Technology Commercialization. Forskerne leder efter partnere til at teste og kommercialisere deres teknologi.

Deres arbejde stemmer overens med Purdues Giant Leaps -fest, anerkender universitetets globale fremskridt inden for kunstig intelligens og sundhed som en del af Purdues 150 -års jubilæum. Det er to af de fire temaer for den årlige fejring Ideas Festival, designet til at fremvise Purdue som et intellektuelt center, der løser spørgsmål fra den virkelige verden.