Macchine morbide progettate in 3D con movimento topologico codificato

I ricercatori di Purdue creano gli utenti di robotica morbida È possibile personalizzare e utilizzare la stampa 3D

I ricercatori hanno brevettato la promettente nuova tecnologia di robotica creata attraverso la Commercializzazione di Office of Technology di Purdue , e delineata in ” Macchine morbide progettate in 3D con movimento topologico codificato “. Gli autori Debkalpa Goswami, Shuai Liu, Aniket Pal, Lucas G. Silva e Ramses V. Martinez hanno sviluppato dispositivi robotici che possono essere stampati in 3D e personalizzati dagli utenti, a seconda delle loro esigenze.

Questa tecnologia può sorprendere e affascinare gli utenti, che in passato si aspettavano che i robot facessero cose per loro, ma forse non si aspettavano che fossero quelli che creavano i robot da casa o dal laboratorio. Un robot stampato in 3D, pur non essendo completamente in grado di proteggere gli utenti, può almeno comunicare con loro, porre domande di base e percepire movimenti come una caduta, comportandosi come un pulsante di panico più complesso in questi casi.

“Sfortunatamente, la struttura rigida esterna degli attuali robot assistenziali impedisce loro di interagire in sicurezza con i robot umani, limitando la loro assistenza alla semplice interazione sociale e non all’interazione fisica”, ha dichiarato Ramses Martinez, assistente professore presso la School of Industrial Engineering e Weldon. Scuola di ingegneria biomedica presso il College of Engineering di Purdue . “Dopotutto, lasceresti i bambini o le persone anziane, fisicamente o cognitivamente, nelle mani di un robot?”

Gli utenti possono creare i propri file CAD, modellare il robot e quindi designare i tipi di movimenti che realizzerà. I ricercatori hanno creato un algoritmo personalizzato che converte i dati in una macchina virtuale progettata architettonicamente (ASM). E in effetti, questo apre un mondo nuovo e coraggioso agli utenti di tutto il mondo, poiché possono stampare i robot praticamente su qualsiasi stampante 3D.

Gli ASM fabbricati possono imitare la locomozione umana, operata con piccoli motori che si basano su nylon per tirare avanti e indietro gli arti. I ricercatori affermano che questi robot personalizzati e i loro materiali morbidi possono essere allungati oltre il 900% della loro lunghezza iniziale.

“Gli ASM possono eseguire movimenti complessi come afferrare o strisciare con facilità e questo lavoro costituisce un passo avanti verso lo sviluppo di robot soft autonomi e leggeri”, ha detto Martinez. “La capacità degli ASM di modificare la loro configurazione e andatura del corpo per adattarsi a un’ampia varietà di ambienti ha il potenziale non solo di migliorare la caregiving, ma anche la robotica di risposta alle catastrofi”.

Mentre gli utenti possono stampare in 3D la robotica personalizzata, le forme reali create si muovono nel regno della 4D, rispondendo e morphing con il proprio ambiente. I ricercatori affermano che possono eseguire un’ampia gamma di movimento, a seconda delle necessità.

“L’architettura topologica di questi robot soft a bassa densità conferisce loro la rigidità necessaria per recuperare la loro forma originale anche dopo una compressione ultraelevata (400%) e un’estensione (500%)”, affermano i ricercatori nel loro articolo. “Gli ASM ampliano la gamma di proprietà meccaniche attualmente ottenibili con materiali stampati o stampati in 3D per consentire la fabbricazione di macchine morbide con proprietà metamateriali meccaniche ausiliari.”

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