I ricercatori di robotica dell'Università della California a San Diego hanno utilizzato per la prima volta una stampante 3D commerciale per incorporare sensori complessi all'interno di arti robotici e pinze. Ma hanno scoperto che i materiali disponibili in commercio per la stampa 3D devono ancora essere migliorati prima che i robot possano essere completamente funzionali.

I ricercatori specializzati nella stampa 3D hanno cercato a lungo di realizzare un intero robot in un'unica stampa, una macchina che sarebbe in grado di allontanarsi dalla stampante una volta completata. Ciò renderebbe più facile stampare più robot più velocemente. Renderebbe inoltre possibile la stampa 3D di robot senza supervisione umana, per esempio sulla luna o su Marte.

Uno dei principali ostacoli verso questo obiettivo è lo sviluppo di sensori efficaci per robot morbidi. Questo perché morbido, i robot flessibili hanno spesso superfici e movimenti complessi che sono difficili da equipaggiare e coprire con sensori realizzati con tecniche di produzione tradizionali. Questi tipi di robot sono più flessibili dei loro cugini rigidi e possono lavorare in sicurezza fianco a fianco con gli umani.

L'intuizione dei ricercatori dell'UC San Diego è stata duplice. Si sono rivolti a una stampante disponibile in commercio per il lavoro, (Stratasys Objet350 Connex3, un cavallo di battaglia in molti laboratori di robotica). Inoltre, hanno realizzato che uno dei materiali utilizzati dalla stampante 3D è costituito da particelle di carbonio che possono condurre energia ai sensori quando collegati a una fonte di alimentazione. Così i robotisti hanno usato la resina nera per fabbricare sensori complessi incorporati all'interno di parti robotiche in polimero trasparente. Hanno progettato e realizzato diversi prototipi, compresa una pinza.

Quando allungato, i sensori hanno ceduto all'incirca allo stesso sforzo della pelle umana. Ma i polimeri utilizzati dalla stampante 3D non sono progettati per condurre elettricità, quindi la loro prestazione non è ottimale. I robot stampati in 3D richiedono anche molta post-elaborazione prima di poter essere funzionali, compreso un accurato lavaggio per pulire le impurità e l'asciugatura.

Però, i ricercatori rimangono ottimisti sul fatto che in futuro, i materiali miglioreranno e renderanno i robot stampati in 3D dotati di sensori incorporati molto più facili da produrre.

"La stampa incorporata di sensori è un processo potente che potrebbe consentire e migliorare l'integrazione perfetta dei sensori nei robot morbidi, ma non esiste ancora un adatto, disponibili commercialmente, piattaforma facile da usare che consente agli utenti di stampare contemporaneamente sensori e attuatori software, " scrivono i ricercatori.