Tin tức Vũ trụ TV

Những robot lấy cảm hứng từ bộ xương ngoài của côn trùng nhanh hơn và rẻ hơn

Ngày:
Th4 10, 2020
Tóm lược:

Các kỹ sư đã phát triển một phương pháp mới không yêu cầu bất kỳ thiết bị đặc biệt nào và hoạt động chỉ trong vài phút để tạo ra các robot in 3D mềm, linh hoạt. Các cấu trúc được lấy cảm hứng từ bộ xương ngoài của côn trùng, có cả phần mềm và cứng – các nhà nghiên cứu gọi sáng tạo của họ là ‘flexoskeletons’.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Bằng tiến sĩ. sinh viên James Jiang, tác giả đầu tiên của bài báo, cho thấy một trong những bộ xương được phát triển với phương pháp in 3D của các nhà nghiên cứu.
Bằng tiến sĩ. sinh viên James Jiang, tác giả đầu tiên của bài báo, cho thấy một trong những bộ xương được phát triển với phương pháp in 3D của các nhà nghiên cứu.

Các kỹ sư tại Đại học California San Diego đã phát triển một phương pháp mới không yêu cầu bất kỳ thiết bị đặc biệt nào và hoạt động chỉ trong vài phút để tạo ra các robot in 3D mềm, linh hoạt.

Sự đổi mới đến từ việc xem xét lại cách chế tạo robot mềm: thay vì tìm ra cách thêm vật liệu mềm vào cơ thể robot cứng nhắc, các nhà nghiên cứu của UC San Diego bắt đầu với cơ thể mềm mại và thêm các tính năng cứng nhắc vào các thành phần chính. Các cấu trúc được lấy cảm hứng từ bộ xương ngoài của côn trùng, có cả phần mềm và cứng – các nhà nghiên cứu gọi sáng tạo của họ là “flexoskeletons”.

Các phần được in dễ dàng trao đổi.
Các phần được in dễ dàng trao đổi.

Phương pháp mới cho phép xây dựng các bộ phận mềm cho robot trong một phần nhỏ thời gian cần thiết trước đây và cho một phần nhỏ chi phí.

Nick Gravish, giáo sư kỹ thuật cơ khí tại Trường Kỹ thuật Jacobs tại UC San Diego và tác giả của bài báo cho biết: “Chúng tôi hy vọng rằng những linh hoạt này sẽ dẫn đến việc tạo ra một loại robot mềm, sinh học mới. Chúng tôi muốn làm cho robot mềm dễ chế tạo hơn cho các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới.”

Phương pháp mới này cho phép xây dựng các nhóm robot flexoskeleton lớn với ít thao tác lắp ráp thủ công cũng như lắp ráp một thư viện các thành phần giống như Lego để các bộ phận robot có thể dễ dàng hoán đổi.

Các flexoskeletons được làm từ in 3D một vật liệu cứng trên một tấm mỏng hoạt động như một cơ sở linh hoạt. Chúng được in với các tính năng khác nhau làm tăng độ cứng ở các khu vực cụ thể – một lần nữa lấy cảm hứng từ exoskeletons côn trùng, kết hợp độ mềm và độ cứng để di chuyển và hỗ trợ.

Các nhà nghiên cứu mô tả chi tiết công việc của họ trong số ra ngày 7 tháng 4 của tạp chí Soft Robotics. Nhóm dự định sẽ đưa ra các thiết kế của họ cho các nhà nghiên cứu tại các tổ chức khác cũng như các trường trung học.

Một thành phần flexoskeleton mất 10 phút để in và chi phí ít hơn $ 1. In Flexoskeleton có thể được thực hiện trên hầu hết các máy in thương mại giá rẻ. In và lắp ráp toàn bộ robot mất dưới 2 giờ.

Các nhà nghiên cứu đã khảo sát một loạt các vật liệu cho đến khi họ tìm thấy bề mặt linh hoạt phù hợp để in flexoskeletons trên – hóa ra đó là một tấm polycarbonate. Quan sát cẩn thận hành vi của côn trùng khiến chúng thêm các tính năng để tăng độ cứng.

Mục tiêu cuối cùng là tạo ra một dây chuyền lắp ráp in toàn bộ robot flexoskeleton mà không cần lắp ráp bằng tay. Một đàn robot nhỏ này có thể tự làm nhiều việc như một robot khổng lồ – hoặc hơn thế nữa.

Vào năm 1989, nhà đồng sáng lập iRobot Rodney Brooks, sau đó tại Phòng thí nghiệm trí tuệ nhân tạo MIT, đã ủng hộ cho các sứ mệnh không gian bao gồm “số lượng lớn robot tự động sản xuất hàng loạt nhỏ theo tiêu chuẩn ngày nay”. Ông và đồng tác giả Anita Flynn đã đặt tiêu đề cho bài báo “Nhanh, rẻ và ngoài tầm kiểm soát: một cuộc xâm lăng của robot vào hệ mặt trời”. Bài báo là tinh hoa cho Gravish, người hy vọng nghiên cứu này tiến thêm một bước theo hướng đó – nhưng đối với toàn bộ lĩnh vực robot, không chỉ là không gian.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – San Diego . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. Mingsong Jiang, Ziyi Zhou, Nicholas Gravish. In ấn Flexoskeleton cho phép chế tạo linh hoạt các robot lai mềm và cứng . Robot mềm , 2020; DOI: 10.1089 / soro.2019.0156

Bài viết liên quan

Bài viết mới