Robot lembut yang dapat merasakan sentuhan, tekanan, pergerakan, dan suhu
Robot lembut yang diilhamkan oleh alam semula jadi yang dapat merangkak, berenang, memegang objek halus dan juga membantu jantung berdegup yang diciptakan di Universiti Harvard. Penyelidik dari Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) dan Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering mengembangkan platform untuk membuat robot lembut dengan sensor tertanam. Sensor dapat merasakan pergerakan, sentuhan, dan suhu.
"Penyelidikan kami mewakili kemajuan dasar dalam robotik lembut," kata Ryan Truby, pengarang pertama makalah dan Ph.D. lulus di SEAS. "Platform pembuatan kami membolehkan motif penginderaan yang kompleks dapat disatukan dengan mudah ke dalam sistem robotik lembut."
Penyelidik membuat pautan konduktif berasaskan cecair ionik organik menggunakan pencetak 3D kerana menghadapi masalah dalam mengintegrasikan sensor kerana strukturnya yang kaku.
"Sehingga kini, kebanyakan sistem sensor / penggerak terpadu yang digunakan dalam robotik lembut cukup sederhana," kata Michael Wehner, bekas rakan pasca doktoral di SEAS dan pengarang bersama makalah tersebut. "Dengan mencetak secara langsung sensor cecair ionik dalam sistem lembut ini, kami membuka jalan baru untuk reka bentuk dan fabrikasi peranti yang akhirnya akan membolehkan kawalan gelung tertutup robot lembut."
"Karya ini mewakili contoh terbaru kemampuan yang diberikan oleh percetakan 3D tertanam - teknik yang dipelopori oleh makmal kami," kata Lewis.
"Fungsi dan fleksibiliti reka bentuk kaedah ini tiada tandingannya," kata Truby. "Dakwat baru ini yang digabungkan dengan proses pencetakan 3D tertanam kami membolehkan kami menggabungkan penginderaan lembut dan pengaktifan dalam satu sistem robotik lembut yang terintegrasi."
Untuk pengujian sensor, pasukan penyelidik mencetak gripper robot lembut yang terdiri daripada tiga jari lembut atau penggerak. Untuk mengesan tekanan inflasi, kelengkungan, kontak, dan suhu penyelidik menguji kemampuan gripper. Dengan menggunakan beberapa sensor sentuh, gripper dapat merasakan sentuhan ringan dan mendalam.
"Robotik lembut biasanya dibatasi oleh teknik cetakan konvensional yang mengekang pilihan geometri, atau, dalam hal percetakan 3D komersial, pemilihan bahan yang menghalang pilihan reka bentuk," kata Robert Wood, Profesor Kejuruteraan dan Sains Gunaan Sungai Charles di SEAS, Core Ahli Fakulti Institut Wyss, dan pengarang bersama makalah tersebut. "Teknik-teknik yang dikembangkan di Lab Lewis memiliki kesempatan untuk merevolusikan bagaimana robot diciptakan - menjauh dari proses berurutan dan membuat robot yang kompleks dan monolitik dengan sensor dan penggerak tertanam."
Selanjutnya, para penyelidik berharap dapat menggunakan kekuatan pembelajaran mesin untuk melatih alat-alat ini untuk memegang objek dengan ukuran, bentuk, tekstur permukaan dan suhu yang berbeza. Penyelidikan ini dikarang bersama oleh Abigail Grosskopf, Daniel Vogt, dan Sebastien Uzel, dan juga mendapat sokongan dari National Science Foundation melalui Harvard MRSEC dan Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.