Robot lembut yang dapat merasakan sentuhan, tekanan, gerakan, dan suhu.
Terinspirasi oleh kemampuan indrawi tubuh kita, para peneliti di Harvard John A. Paulson School of Engineering dan Applied Sciences dan Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering telah mengembangkan sebuah platform untuk menciptakan robot lunak dengan sensor tertanam yang dapat merasakan gerakan, tekanan, sentuhan, dan bahkan suhu.
“Penelitian kami mewakili kemajuan mendasar dalam soft robotik,” kata Ryan Truby, penulis pertama makalah ini dan Ph.D. lulus di SEAS. “Platform manufaktur kami memungkinkan motif penginderaan kompleks untuk dengan mudah diintegrasikan ke dalam sistem robot lunak.”
Mengintegrasikan sensor dalam robot lunak telah sulit karena sebagian besar sensor, seperti yang digunakan dalam elektronik tradisional, kaku.Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti mengembangkan tinta konduktif cair berbasis ion organik yang dapat dicetak 3D dalam matriks elastomer lunak yang terdiri dari robot paling lunak.
“Sampai saat ini, sebagian besar sistem sensor / aktuator terintegrasi yang digunakan dalam soft robotik telah cukup sempurna,” kata Michael Wehner, mantan rekan postdoctoral di SEAS dan rekan penulis makalah ini. “Dengan langsung mencetak sensor cairan ionik dalam sistem lunak ini, kami membuka jalan baru untuk desain dan fabrikasi perangkat yang pada akhirnya akan memungkinkan kontrol loop tertutup yang sesungguhnya dari robot lunak.”
Untuk membuat perangkat, para peneliti mengandalkan teknik pencetakan 3D yang dikembangkan di laboratorium Jennifer Lewis, Profesor Hansjorg Wyss dari Teknik Terinspirasi Biologi di SEAS dan Anggota Fakultas Inti dari Wyss Institute. Teknik ini – dikenal sebagai pencetakan 3D tertanam – dengan mulus dan cepat mengintegrasikan berbagai fitur dan bahan dalam satu tubuh lunak.
“Karya ini merupakan contoh terbaru dari kemampuan memungkinkan yang diberikan oleh pencetakan 3D tertanam – teknik yang dipelopori oleh lab kami,” kata Lewis.
“Fleksibilitas fungsi dan desain metode ini tak tertandingi,” kata Truby. “Tinta baru ini dikombinasikan dengan proses pencetakan 3D tertanam kami memungkinkan kami untuk menggabungkan baik penginderaan lembut dan aktuasi dalam satu sistem robot lunak yang terintegrasi.”
Untuk menguji sensor, tim mencetak gripper robotik lunak yang terdiri dari tiga jari lembut atau aktuator. Para peneliti menguji kemampuan gripper untuk merasakan tekanan inflasi, kelengkungan, kontak, dan suhu. Mereka memasang beberapa sensor kontak, sehingga gripper dapat merasakan sentuhan ringan dan dalam.
“Soft robotik biasanya dibatasi oleh Rajapoker99 teknik pencetakan konvensional yang membatasi pilihan geometri, atau, dalam kasus pencetakan 3D komersial, pemilihan material yang menghambat pilihan desain,” kata Robert Wood, Profesor Teknik dan Ilmu Terapan Sungai Charles di SEAS, Core Anggota Fakultas dari Wyss Institute, dan rekan penulis makalah ini. “Teknik yang dikembangkan di Lab Lewis memiliki kesempatan untuk merevolusi bagaimana robot dibuat – bergerak menjauh dari proses sekuensial dan menciptakan robot yang kompleks dan monolitik dengan sensor dan aktuator tertanam.”
Selanjutnya, para peneliti berharap untuk memanfaatkan kekuatan pembelajaran mesin untuk melatih perangkat-perangkat ini untuk memahami objek dengan berbagai ukuran, bentuk, tekstur permukaan, dan suhu.
Penelitian ini ditulis bersama oleh Abigail Grosskopf, Daniel Vogt dan Sebastien Uzel. Itu didukung sebagian oleh melalui Harvard MRSEC dan Institut Wyss untuk Teknik Terilhami Biologis.
No comments:
Post a Comment