MIT je razvio materijal za robote koji "osjeća" njihove pokrete

Istraživači MIT-a razvili su metodu 3D printanja

materijali s prilagodljivim svojstvima kojiodrediti kako se kreću i komuniciraju s vanjskom okolinom. Gotove komponente tiskaju se u jednom prolazu, a “osjetljivost” se postiže preko “tekućih senzora” - kanala ispunjenih zrakom.

U svom radu, objavljenom u ScienceNapretkom, inženjeri su ispisali "arhitektonske materijale" - rešetke čija mehanička svojstva ovise isključivo o arhitekturi. Na primjer, promjena veličine ili oblika ćelija u rešetki čini materijal manje ili više fleksibilnim.

Strukture kristalne rešetke s kanalima ispunjenim zrakom. Udubljenja u sredini rešetki su otvori senzora. Slika: MIT News

Istraživači uključuju zračne kanalestrukturu pomoću 3D ispisa s digitalnom obradom svjetla. U ovoj metodi, struktura se izvlači iz lokve smole i skrućuje u željeni oblik izlaganjem svjetlu. Slika se projicira na tekući materijal, a područja na koja pada svjetlost otvrdnu.

Poteškoća u stvaranju šupljih kanala je u tomeda se smola zaglavi unutar osjetnih kanala. Kako bi riješili taj problem, znanstvenici su koristili kombinaciju komprimiranog zraka, vakuuma i sofisticiranog čišćenja kako bi uklonili višak smole. 

Prilikom pomicanja ili stiskanja gotovogdizajnu, osjetni kanali se deformiraju, a volumen zraka u unutrašnjosti se mijenja. Istraživači mjere razlike tlakova i određuju kako se materijal deformira. 

Mekani robotski prst napravljen od dva cilindra sastavljena od HSA auxetics. Slika: MIT News

Kako bismo prikazali mogućnosti korištenja tehnologije,Znanstvenici su 3D isprintali mekog robota od auksetskog materijala HSA. To je materijal s negativnim Poissonovim omjerom i koristi se u robotici. Kada se razvuku, takvi materijali postaju deblji, a ne tanji u smjeru okomitom na primijenjenu silu. 

Stvoreni robot mogao je izvesti nekoliko pokreta,uključujući savijanje, uvijanje i istezanje. Robot je više od 18 sati izvodio različite pokrete, a istraživači su koristili podatke iz "senzora tekućine" kako bi istrenirali neuronsku mrežu koja je točno predviđala pokrete robota. 

Možemo uzeti bilo koji materijal koji možemoisprintajte na 3D printeru, te kroz njega provucite kanale kako biste dobili osjetljivu strukturu. A ako koristite stvarno složene materijale, možete dobiti pokret, percepciju i strukturu u isto vrijeme.

Lillian Chin, koautorica studije na Massachusetts Institute of Technology

Čitaj više:

Einsteinovo predviđanje moglo bi se ostvariti: kako će eksperiment s nevidljivim atomima promijeniti fiziku

Na piramidi u Kini pronađen je portret "kralja predaka". Vladao je prije više od 4000 godina

“Ovo je znanstvena fantastika”: znanstvenici stvaraju temeljno novu vrstu kvantnih računala