새로운 3D

이 장치는 한 번에 모두 인쇄되며 물체를 집어 들고 놓을 수 있습니다.

소프트 로봇 공학은 인간 및 섬세한 물체에 해를 끼치거나 손상시키지 않고 상호 작용할 수 있는 로봇을 만드는 데 많은 잠재력을 가지고 있습니다.

그러나 부드럽고 견고한 장치를 제조하는 것은 어렵습니다. 소프트 로봇을 만드는 것은 복잡하고 시간이 많이 걸리는 프로세스일 수 있습니다. 대부분의 로봇은 공압식으로 작동하고 일반적으로 많은 수동 작업이 필요하고 복잡성이 제한되는 성형 및 조립 프로세스를 통해 제작되기 때문입니다. 또한 간단한 기능을 구현하려면 복잡한 제어 구성 요소를 추가해야 합니다.

이제 샌디에이고 캘리포니아 대학의 로봇공학자 팀은 BASF 기업의 연구원들과 협력하여 한 번에 3D 프린팅되고 작동하는 데 전자 장치가 필요하지 않은 소프트 로봇 그리퍼를 개발했습니다.

3D 프린팅된 로봇 그리퍼에는 중력 및 터치 센서가 내장되어 있으며 물체를 집어 들고 놓을 수 있습니다. 그리퍼는 산업 제조 응용 분야, 식품 생산, 과일 및 야채 취급을 위해 기존 로봇 팔 끝에 장착할 수 있습니다.

대부분의 3D 프린팅 소프트 로봇은 어느 정도 강성이 있고 누출되는 경향이 있어 많은 응용 분야에 사용되지 않습니다. 또한 인쇄 후 사용할 수 있으려면 상당한 양의 가공 및 조립이 필요합니다.

그러나 팀의 접근 방식은 인쇄된 각 레이어의 전체 패턴을 통해 연속적인 경로를 추적하는 프린터 노즐을 포함하는 새로운 3D 인쇄 방법을 사용했습니다. 이를 통해 인쇄물에 결함이 발생하는 것을 방지하고 더 세밀하고 상세한 구조를 만들 수 있었습니다. 이 방법은 또한 부드러운 소재로 인쇄할 때 매우 흔히 발생하는 인쇄된 조각의 누출 및 결함 가능성을 줄였습니다.

새로운 접근 방식을 사용하면 0.5mm만큼 얇은 벽을 인쇄할 수 있습니다. 더 얇은 벽과 복잡한 곡선 모양은 더 높은 변형 범위를 허용하여 전체적으로 더 부드러운 구조를 만듭니다.

또한 제조 과정에서 조립이나 조정과 같은 수동 작업이 필요하지 않았습니다. 이는 유사한 데스크탑 3D 프린터를 사용하여 프로세스와 디자인을 쉽게 재현할 수 있음을 의미합니다.

그리퍼는 작동하는 데 전기가 필요하지 않지만 압축 공기 공급원에 연결되어야 합니다. 이는 작동을 유발하는 고압 공기 흐름을 제어하는 ​​채널 및 공압 밸브와 통합되어 있습니다. 일련의 밸브를 통해 그리퍼는 접촉 시 그립을 하고 적시에 해제할 수 있습니다.

그리퍼의 조에 있는 물체에 의해 터치 센서가 활성화되면 압축 공기가 내부 채널로 유입되어 물체를 단단히 잡을 수 있습니다. 손을 올바른 방향으로 돌리면 중력 센서가 활성화되어 공기압이 해제되고 턱이 열리게 됩니다.

“이러한 그리퍼가 그립과 릴리즈를 동시에 수행할 수 있는 것은 이번이 처음입니다. 그리퍼를 수평으로 돌리기만 하면 됩니다. 이는 밸브의 공기 흐름에 변화를 촉발하여 그리퍼의 두 손가락이 풀리게 만듭니다.”라고 논문의 주요 저자인 Yichen Zhai는 성명서에서 말했습니다.

이 유체 논리를 통해 로봇은 언제 물체를 잡고 붙잡고 있는지 기억할 수 있습니다. 수평으로 회전하면서 옆으로 밀리는 물체의 무게를 감지하면 물체를 풀어줍니다.

그리퍼는 향후 제조, 농업, 연구, 탐사 작업 등 다양한 응용 분야에서 유용한 조작 도구가 될 수 있습니다.

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