Pierwsza robotyczna ręka zbudowana z kości, więzadeł i ścięgien – DW – 16.11.2023

Technologia druku 3D poszła o krok dalej wraz ze stworzeniem pierwszej miękkiej dłoni robota, posiadającej własne kości, więzadła i ścięgna, dzięki przystosowaniu tego typu drukarki tak, aby mogła pracować z elastycznymi materiałami z tworzyw sztucznych.

odkrycie, Który magazyn publikuje w środę (15.11.2023). Natura, To wspólna praca Z Politechniki w Zurychu (ETH) oraz firma technologiczna Inkbit, pionierski start-up zajmujący się drukiem 3D stworzony przez naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Do tej pory druk 3D ograniczał się do tzw. szybkoutwardzalnych i bardzo sztywnych tworzyw sztucznych (polimerów), jednak naukowcom udało się już dostosować technologicznie te drukarki do tworzyw wolnoutwardzalnych, które są bardziej elastyczne, trwałe i mocne.

Drukowanie 3D skomplikowanych robotów

Dzięki tej adaptacji badacze będą mogli za jednym razem drukować w 3D złożone i trwalsze roboty z różnych materiałów wysokiej jakości.

Dzięki temu nowa technologia może teraz łączyć miękkie, elastyczne i twarde materiały w celu tworzenia precyzyjnych konstrukcji i części z dowolnie wybranymi rodzajami wnęk, co zapewni ogromne możliwości rozwoju miękkich robotów.

Tak jest w przypadku zrealizowanej dłoni, która zawiera kości, więzadła i ścięgna wykonane jednocześnie z różnych polimerów.

„Dzięki polimerom szybkoutwardzalnym, które do tej pory stosowaliśmy w druku 3D, nie udało nam się wykonać tej ręki, ale dzięki zastosowaniu polimerów wolnoutwardzalnych, które mają świetne właściwości sprężyste i wracają do stanu pierwotnego, ” powiedział Thomas Buchner, profesor robotyki w ETH Zurich. Dzięki nam było to możliwe znacznie szybciej po zgięciu niż inni.

Zalety robotów miękkich

Badacz podkreślił, że „roboty wykonane z elastycznych materiałów, takich jak rozwinięta dłoń, mają wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi robotami wykonanymi z metalu, począwszy od mniejszej podatności na obrażenia podczas pracy z ludźmi, po większą przydatność do obsługi delikatnych towarów”.

Aby dostosować się do stosowania wolno utwardzających się polimerów, badacze udoskonalili druk 3D, dodając skaner laserowy 3D, który natychmiast skanuje każdą wydrukowaną warstwę pod kątem wszelkich nieregularności powierzchni.

Zamiast wygładzać nierówności, nowa technologia po prostu uwzględnia nierówności przy drukowaniu kolejnej warstwy.

„Ten mechanizm sprzężenia zwrotnego kompensuje nieprawidłowości podczas drukowania kolejnej warstwy, obliczając w czasie rzeczywistym i z milimetrową precyzją niezbędne korekty ilości drukowanego materiału” – mówi Wojciech Matousek, profesor elektrotechniki i mechaniki, kolejny autor. Informatyka na MIT.

ETH Zurich wskazał w oświadczeniu, że wykorzysta tę technologię do projektowania bardziej zaawansowanych konstrukcji i opracowywania dodatkowych aplikacji, natomiast Inkbit będzie ją komercjalizował w nowych drukarkach 3D.

Niewiele (EFE, ETH, Natura)