Robots suaus que poden detectar el tacte, la pressió, el moviment i la temperatura
Un robot tou inspirat en la natura que pot arrossegar-se, nedar, subjectar objectes delicats i també ajudar a un cor bategant inventat a la Universitat de Harvard. Investigadors de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) i del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering van desenvolupar una plataforma per crear robots tous amb sensor incrustat. Els sensors són capaços de detectar el moviment, el tacte i la temperatura.
"La nostra investigació representa un avanç fonamental en robòtica suau", va dir Ryan Truby, primer autor de l'article i recent doctorat. graduat a SEAS. "La nostra plataforma de fabricació permet integrar fàcilment motius de detecció complexos en sistemes robòtics suaus".
Els investigadors van desenvolupar un enllaç conductor iònic orgànic basat en líquids mitjançant impressora 3D a causa del problema en integrar el sensor a causa de l'estructura rígida.
"Fins ara, la majoria dels sistemes integrats de sensors / actuadors utilitzats en robòtica suau han estat bastant rudimentaris", va dir Michael Wehner, antic becari postdoctoral a SEAS i coautor del document. "Imprimint directament sensors de líquids iònics dins d'aquests sistemes tous, obrim noves vies al disseny i fabricació de dispositius que, en última instància, permetran un autèntic control de bucle tancat de robots tous"
"Aquest treball representa el darrer exemple de les capacitats que proporciona la impressió 3D incrustada, una tècnica pionera pel nostre laboratori", va dir Lewis.
"La funció i la flexibilitat de disseny d'aquest mètode no té igual", va dir Truby. "Aquesta nova tinta combinada amb el nostre procés d'impressió 3D incrustat ens permet combinar tant la detecció suau com l'actuació en un sistema robotitzat suau integrat".
Per a la prova de sensors, l'equip d'investigadors va imprimir una pinça robòtica suau formada per tres dits suaus o actuadors. Per detectar la pressió de inflació, la curvatura, el contacte i la temperatura, els investigadors van provar la capacitat de la pinça. En incorporar diversos sensors de contacte, la pinça podria percebre tocs lleugers i profunds.
"La robòtica suau normalment està limitada per tècniques d'emmotllament convencionals que restringeixen les opcions de geometria o, en el cas de la impressió 3D comercial, la selecció de materials que dificulta les opcions de disseny", va dir Robert Wood, professor d'Enginyeria i Ciències Aplicades de Charles River a SEAS, Core Membre de la facultat del Wyss Institute i coautor del treball. "Les tècniques desenvolupades al Lewis Lab tenen l'oportunitat de revolucionar com es creen els robots, allunyant-se de processos seqüencials i creant robots complexos i monolítics amb sensors i actuadors incrustats".
A més, els investigadors esperen utilitzar el poder de l’aprenentatge automàtic per entrenar aquests dispositius per contenir objectes de diferent mida, forma, textura superficial i temperatura. La investigació va ser coautora d'Abigail Grosskopf, Daniel Vogt i Sebastien Uzel, i també va rebre el suport de la National Science Foundation a través de Harvard MRSEC i del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.