dottorato di ricerca studente James Jiang, il primo autore dell'articolo, mostra uno dei flexoscheletri sviluppati con il metodo di stampa 3D dei ricercatori. Credito:Università della California - San Diego
Gli ingegneri dell'Università della California di San Diego hanno sviluppato un nuovo metodo che non richiede alcuna attrezzatura speciale e funziona in pochi minuti per creare morbidi, flessibile, Robot stampati in 3D.
L'innovazione deriva dal ripensare il modo in cui sono costruiti i robot morbidi:invece di capire come aggiungere materiali morbidi a un corpo rigido del robot, i ricercatori dell'UC San Diego hanno iniziato con un corpo morbido e hanno aggiunto caratteristiche rigide ai componenti chiave. Le strutture sono state ispirate da esoscheletri di insetti, che hanno parti sia morbide che rigide:i ricercatori hanno chiamato le loro creazioni "flessoscheletri".
Il nuovo metodo consente la costruzione di componenti morbidi per robot in una piccola frazione del tempo precedentemente necessario e per una piccola frazione del costo.
"Ci auguriamo che questi flexoscheletri portino alla creazione di una nuova classe di soft, robot bioispirati, " ha detto Nick Gravish, un professore di ingegneria meccanica presso la Jacobs School of Engineering della UC San Diego e autore senior del documento. "Vogliamo rendere i robot morbidi più facili da costruire per i ricercatori di tutto il mondo".
Il nuovo metodo consente di costruire grandi gruppi di robot flexoskeleton con un piccolo assemblaggio manuale e di assemblare una libreria di componenti simili a Lego in modo che le parti del robot possano essere facilmente scambiate.
I flexoscheletri sono realizzati stampando in 3D un materiale rigido su un foglio sottile che funge da base flessibile. Sono stampati con varie caratteristiche che aumentano la rigidità in aree specifiche, sempre ispirati agli esoscheletri di insetti, che uniscono morbidezza e rigidità per movimento e sostegno.
I ricercatori dettagliano il loro lavoro nel numero del 7 aprile della rivista Robotica morbida .Il team prevede di rendere disponibili i propri progetti ai ricercatori di altre istituzioni e delle scuole superiori.
La stampa di un componente flessografico richiede 10 minuti e costa meno di 1 dollaro. La stampa flessografica può essere eseguita sulla maggior parte delle stampanti a basso costo disponibili in commercio. La stampa e l'assemblaggio di un intero robot richiedono meno di due ore.
I ricercatori hanno esaminato una vasta gamma di materiali fino a quando non hanno trovato la giusta superficie flessibile su cui stampare i flexoscheletri, che si è rivelata una lastra di policarbonato. Un'attenta osservazione del comportamento degli insetti li ha portati ad aggiungere funzionalità per aumentare la rigidità.
Le parti stampate sono facilmente intercambiabili. Credito:Università della California - San Diego
L'obiettivo finale è creare una linea di assemblaggio che stampi interi robot flexoskeleton senza bisogno di assemblaggio manuale. Uno sciame di questi piccoli robot potrebbe fare tanto lavoro quanto un enorme robot da solo, o più.
Nel 1989, Il co-fondatore di iRobot Rodney Brooks, poi al MIT Artificial Intelligence Lab, sostenuto per missioni spaziali che consisterebbero in "un gran numero di semplici robot autonomi prodotti in serie che sono piccoli per gli standard odierni". Lui e la coautrice Anita Flynn hanno intitolato il documento "Fast, economico e fuori controllo:un'invasione robotica del sistema solare." Il documento fu seminale per Gravish, che spera che questo studio sia un passo avanti in quella direzione, ma per l'intero campo della robotica, non solo spazio.