Takket være fleksoskeletoner, disse insektinspirerede robotter er hurtigere og billigere at lave

Ingeniører ved University of California San Diego har udviklet en ny metode, der ikke kræver noget specielt udstyr og fungerer på få minutter for at skabe blødt, fleksibel, 3D-trykte robotter.

Innovationen kommer fra at gentænke den måde, bløde robotter er bygget på:I stedet for at finde ud af, hvordan man tilføjer bløde materialer til en stiv robotkrop, UC San Diego -forskerne startede med en blød krop og tilføjede stive funktioner til nøglekomponenter. Strukturerne blev inspireret af eksoskeletoner af insekter, som har både bløde og stive dele - forskerne kaldte deres kreationer "flexoskeletoner".

Den nye metode giver mulighed for konstruktion af bløde komponenter til robotter på en lille brøkdel af den tid, der tidligere var nødvendig, og til en lille brøkdel af omkostningerne.

"Vi håber, at disse flexoskeletoner vil føre til oprettelsen af ​​en ny klasse bløde, bioinspirerede robotter, "sagde Nick Gravish, en maskinteknisk professor ved Jacobs School of Engineering i UC San Diego og papirets seniorforfatter. "Vi vil gøre bløde robotter lettere at bygge for forskere over hele verden."

Den nye metode gør det muligt at bygge store grupper af fleksoskeletrobotter med lidt manuel samling samt samle et bibliotek af Lego-lignende komponenter, så robotdele let kan byttes.

Fleksoskeletonerne er fremstillet af 3-D trykning af et stift materiale på et tyndt ark, der fungerer som en fleksibel base. De er trykt med forskellige funktioner, der øger stivheden i bestemte områder - igen inspireret af eksoskeletoner af insekter, som kombinerer blødhed og stivhed til bevægelse og støtte.

Forskere beskriver deres arbejde i tidsskriftet 7. april Blød robotik .Teamet planlægger at gøre deres designs tilgængelige for forskere på andre institutioner såvel som gymnasier.

En flexoskelet -komponent tager 10 minutter at udskrive og koster mindre end $ 1. Fleksoskeletudskrivning kan udføres på de fleste billige kommercielt tilgængelige printere. Udskrivning og samling af en hel robot tager under to timer.

Forskere undersøgte en række materialer, indtil de fandt den rigtige fleksible overflade til at printe flexoskeletonerne på - det viste sig at være et ark polycarbonat. Omhyggelig observation af insektadfærd fik dem til at tilføje funktioner for at øge stivheden.

Det ultimative mål er at skabe en samlebånd, der udskriver hele fleksoskeletrobotter uden behov for håndmontering. En sværm af disse små robotter kunne udføre lige så meget arbejde som en massiv robot alene - eller mere.

I 1989, iRobot-medstifter Rodney Brooks, derefter på MIT Artificial Intelligence Lab, gik ind for rummissioner, der ville bestå af "et stort antal masseproducerede simple autonome robotter, der er små efter nutidens standarder." Han og medforfatter Anita Flynn betegnede avisen "Fast, billigt og ude af kontrol:en robotinvasion af solsystemet. "Papiret var banebrydende for Gravish, der håber, at denne undersøgelse er et skridt videre i den retning - men for hele området inden for robotteknologi ikke bare plads.