Imagine un robot que puede funcionar sin electrónica, y solo con el aumento de los cartuchos de gas comprimidos, exactamente la imprimación 3D. También se puede imprimir en el mismo material en el mismo material.
Esto es exactamente lo que los robotistas han logrado en los robots fabricados por el Bio Insurance Robotics Laboratory en la Universidad de California en San Diego. Describen su trabajo en una publicación en línea avanzada en la revista. Sistema inteligente moderno.
Para lograr esta hazaña, el objetivo de los investigadores es utilizar la tecnología más fácil disponible: una impresión 3D de escritorio y un material de impresión en estante. Este enfoque de diseño no solo es fuerte, sino que también es más barato: la fabricación de cada robot cuesta alrededor de $ 20.
“Esta es una forma completamente diferente de ver las máquinas de construcción”, dijo Michael Toli, autor principal del Departamento de Ingeniería y Tesis de la Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UC San Diego.
Estos robots se pueden usar en configuraciones donde la electrónica no puede funcionar. Por ejemplo, el robot se puede utilizar para el mantenimiento científico en áreas de radiación fuertes, o para respuesta de destrucción o búsqueda de espacio.
Los investigadores probaron el robot en el laboratorio y mostraron que mientras estuvieran bajo presión constante o vinculados al gas, podrían continuar funcionando sin parar durante tres días. El equipo también mostró que el robot fuera, utilizando cartuchos de gas no comprimidos como fuente de energía, y cruzó varios niveles, incluidos el césped y la arena. El robot también puede correr bajo el agua.
El propósito no era solo diseñar un robot que pudiera escapar de la impresora, con la adición de la fuente de la Fuerza Aérea, sino también hacerlo con material flexible y suave. “Estos robots no se fabrican con investigadores de componentes tradicionales y duros que se usan comúnmente”, dijo Toli. En cambio, están hechos de filamento de impresión 3D simple.
El mayor desafío era crear un diseño que incluiría los músculos artificiales y un sistema de control, que están ocultos del mismo material suave, en la misma impresión. El equipo, dirigido por la académica posterior al documental Yachen XI, en el Grupo de Investigación de Toli en la Escuela de Ingeniería de UC San Diego Jacobs, hizo una técnica de impresión 3D que usó para hacer una lucha libre de electrónica. Sus esfuerzos resultaron en la preparación de un robot de seis pies. “Hemos dado un gran salto con un robot que opera por su cuenta”, dijo Xi.
Para mover el robot para que se mueva, el equipo creó un circuito de ostres neumático para controlar los movimientos frecuentes de los actores blandos, como el mismo procedimiento que operaba la máquina de vapor del locomoto. El circuito conecta el movimiento de seis patas suministrando presión de aire en los dos juegos de tres pies. Las piernas del robot valen cuatro grados de libertad: arriba y abajo, hacia adelante y hacia atrás, lo que resulta en el robot que permite caminar en línea recta.
Los siguientes pasos incluyen formas de almacenar gas comprimido dentro del robot y encontrar formas de reciclar o usar materiales biodegradables. Los investigadores también están buscando formas de agregar manipulaciones al robot, como las glandas.
El laboratorio Toli realizó varios materiales blandos en asociación con su Alianza de Investigación de California (CARA) con BASF Corporation que podría usarse en impresoras 3D estándar. Algunos de los materiales avanzados que experimentaron no están disponibles comercialmente, pero los investigadores también imprimieron con éxito el robot con materiales estándar y en olor estándar.
Además de su cooperación con el BASF, el trabajo fue parcialmente proporcionado por la National Science Foundation.
Antes de esta publicación, el equipo de investigación completó el robot caminante impreso en 3D en 2022 y lo mostró en la Conferencia de Investigación de Gordon sobre la robótica de este año.
Una tela digital soberana de robots autónomos para caminar
Yachazai, Jayau Yan y Michael Toli, Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de UC San Diego
Albert de Boer y Martin Faber, Basf delantero AM
Rohani Gupta, BASF California Research Alliance
