MIT vyvinulo materiál pre roboty, ktoré „cítia“ jeho pohyby

Vedci z MIT vyvinuli metódu 3D tlače

materiály s prispôsobiteľnými vlastnosťami, ktoréurčiť, ako sa pohybujú a interagujú s vonkajším prostredím. Hotové komponenty sa tlačia jedným priechodom a „citlivosť“ sa dosahuje pomocou „kvapalných senzorov“ - vzduchom naplnených kanálov.

Vo svojej práci, publikovanej v SciencePokrok, inžinieri vytlačili "architektonické materiály" - mriežky, ktorých mechanické vlastnosti závisia výlučne od architektúry. Napríklad zmenou veľkosti alebo tvaru buniek v mriežke sa materiál stáva viac alebo menej pružným.

Štruktúry kryštalickej mriežky s kanálmi naplnenými vzduchom. Priehlbiny v strede mriežok sú otvory pre snímače. Obrázok: Správy MIT

Výskumníci zahŕňajú vzduchové kanályštruktúra pomocou 3D tlače s digitálnym spracovaním svetla. Pri tejto metóde sa štruktúra vytiahne z kaluže živice a pôsobením svetla stuhne do požadovaného tvaru. Obraz sa premieta na tekutý materiál a miesta, kam dopadá svetlo, stvrdnú.

Problém pri vytváraní dutých kanálov je v tomže živica uviazne vo vnútri zmyslových kanálikov. Na vyriešenie tohto problému vedci použili kombináciu stlačeného vzduchu, vákua a sofistikovaného čistenia na odstránenie prebytočnej živice. 

Pri presúvaní alebo stláčaní hotovédizajn, senzorické kanály sú deformované a objem vzduchu vo vnútri sa mení. Výskumníci merajú tlakové rozdiely a určujú, ako sa materiál deformuje. 

Mäkký robotický prst vyrobený z dvoch valcov vyrobených z auxetiky HSA. Obrázok: Správy MIT

Ukázať možnosti využitia technológie,Vedci 3D vytlačili mäkkého robota z auxetického materiálu HSA. Je to materiál s negatívnym Poissonovým pomerom a používa sa v robotike. Po natiahnutí sa takéto materiály v smere kolmom na pôsobiacu silu stanú skôr hrubšími ako tenšími. 

Vytvorený robot mohol vykonávať niekoľko pohybov,vrátane ohýbania, krútenia a predlžovania. Robot vykonával rôzne pohyby po dobu viac ako 18 hodín a vedci použili údaje z „tekutinových senzorov“ na trénovanie neurónovej siete, ktorá presne predpovedala pohyby robota. 

Môžeme si vziať akýkoľvek materiáltlačte na 3D tlačiarni a prechádzajte cez ňu kanálmi, aby ste získali citlivú štruktúru. A ak použijete naozaj zložité materiály, môžete získať pohyb, vnímanie a štruktúru zároveň.

Lillian Chin, spoluautorka štúdie na Massachusetts Institute of Technology

Čítaj viac:

Einsteinova predpoveď sa môže naplniť: ako experiment s neviditeľnými atómami zmení fyziku

Na pyramíde v Číne sa našiel portrét „kráľa predkov“. Vládol pred viac ako 4000 rokmi

„Toto je sci-fi“: vedci vytvárajú zásadne nový typ kvantových počítačov