Reușită excepțională a unor cercetători: au printat un deget asemănător celor umane
Proiectul cercetătorilor a dus la crearea unui deget inspirat de structura oaselor din degetele umane.
Cercetătorii de la Universitatea din California Santa Cruz și Universitatea Ritsumeikan din Japonia au proiectat și fabricat recent un deget robotic inspirat de structura endoscheletică umană. Acest deget robot biomimetic a fost prezentat la o conferința internațională dedicată roboților și a fost construit cu ajutorul unei imprimante tridimensionale, notează Tech Xplore.
„Dezvoltarea unei mâini robotizate care are componente dure și moi, la fel ca mâna umană, este un subiect de cercetare pe care am vrut să-l explorez ani de zile”, explică Maryam Tebyani, membră a echipei acestui proiect.
„Combinarea materialelor elastice și inelastice ar rezolva un decalaj predominant în robotică, deoarece sistemele flexibile pot avea un probleme în ceea ce privește ridicarea obiecte grele, în timp ce platformele rigide au nevoie de un design și control complex pentru a obține o dexteritate comparabilă cu mâna umană”, mai adaugă cercetătoarea.
Primul deget creat cu ajutorul unei imprimante 3D
Principalul obiectiv al acestui proiect a fost crearea unei mâini robotizate inspirate de sistemele naturale. Cu toate acestea, cercetătorii au dorit să-și concentreze majoritatea eforturilor în proiectarea mâinii artificiale, mai degrabă decât în fabricarea și asamblarea acesteia. Astfel, ei au decis să profite de metodele de imprimare 3-D de ultimă generație, care ar putea simplifica și accelera procesul de producție generală a prototipurilor.
„Materialele de imprimare vâscoelastice au încorporat flexibilitatea mecanică pe care o căutam, deoarece acestea permit producerea unor comportamente pasive cu adevărat interesante. În esență, acest proces permite utilizarea proiectării mecanice pentru a programa anumite funcții roboților”, adaugă Tebyani.
Degetul robotic conceput de cercetători are o geometrie osoasă, structură de ligamente, mușchi artificiali și tendoane vâscoelastice care seamănă cu cele ale oamenilor. Tebyani și colegii ei au dezvoltat un model de deget folosind un popular motor de simulare pentru fizică numit MuJoCo. Acest lucru le-a permis să compare rezultatele obținute de degetul lor robotizat în simulări cu cele obținute de un prototip imprimat al degetului în condiții de laborator.
„Procesul de proiectare propus ne permite să scalăm geometria și proprietățile materialului fiecărui element din proiectele noastre robotice pentru a produce rapid acele prototipuri prin asamblare autonomă”, spune Tebyani. Protezele de ultimă generație și telerobotica au făcut progrese interesante în interacțiunea cu utilizatorii umani. Încercăm să ajutăm acest progres prin proiectarea de platforme care sunt o extensie naturală a formei umane, iar modelele personalizabile sunt importante în realizarea acestui lucru”, concluzionează aceasta.
Studiul a fost prezentat în cadrul International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence.
Citește și:
Braţul robotic care imită atingerea umană ar putea REVOLUŢIONA piaţa protezelor – VIDEO
VIDEO. Pielea electronică le permite celor cu membre amputate să simtă prin protezele ortopedice