Novo 3D

O dispositivo é impresso de uma só vez e pode pegar e soltar objetos

A robótica suave tem muito potencial quando se trata de criar robôs que possam interagir com humanos e objetos delicados sem causar qualquer dano ou dano a eles.

No entanto, fabricar dispositivos que sejam macios e resistentes é um desafio. A criação de robôs flexíveis pode ser um processo complexo e demorado, pois a maioria deles é acionada pneumaticamente e fabricada por processos de moldagem e montagem que normalmente exigem muitas operações manuais e limitam a complexidade. Além disso, componentes de controle complexos devem ser adicionados para alcançar até mesmo funções simples.

Agora, uma equipe de roboticistas da Universidade da Califórnia em San Diego, em colaboração com pesquisadores da empresa BASF, desenvolveu uma pinça robótica macia que é impressa em 3D em uma única impressão e também não precisa de nenhum componente eletrônico para funcionar.

A garra robótica impressa em 3D está equipada com sensores de gravidade e toque integrados e pode pegar, segurar e soltar objetos. A pinça pode ser montada na extremidade de um braço robótico tradicional para aplicações de fabricação industrial, produção de alimentos e manuseio de frutas e vegetais.

A maioria dos robôs macios impressos em 3D geralmente apresentam um certo grau de rigidez e tendem a apresentar vazamentos, impedindo-os de serem usados ​​em muitas aplicações. Além disso, eles precisam de uma quantidade razoável de processamento e montagem após a impressão para serem utilizáveis.

Mas a abordagem da equipe utilizou um novo método de impressão 3D, que envolve o bocal da impressora traçando um caminho contínuo através de todo o padrão de cada camada impressa. Isso evitou a introdução de quaisquer defeitos na impressão e permitiu a criação de estruturas mais finas e detalhadas. O método também reduziu a probabilidade de vazamentos e defeitos na peça impressa, muito comuns na impressão com materiais macios.

A nova abordagem permite imprimir paredes finas de até 0,5 milímetros. As paredes mais finas e as formas curvas complexas permitem uma maior faixa de deformação, resultando em uma estrutura geral mais macia.

Além disso, o processo de fabricação não exigiu nenhuma operação manual, como montagem ou ajuste. Isso significa que o processo e o design são facilmente reproduzidos usando uma impressora 3D de mesa semelhante.

Embora a pinça não exija eletricidade para funcionar, ela precisa ser conectada a uma fonte de ar comprimido. É integrado a canais e válvulas pneumáticas que controlam um fluxo de ar de alta pressão que aciona o acionamento. A série de válvulas permitiria que a garra agarrasse no contato e liberasse no momento certo.

Quando o sensor de toque é ativado por um objeto nas garras da pinça, o ar comprimido pode entrar nos canais internos para agarrar o objeto com segurança. Girar a mão na direção certa ativa o sensor de gravidade, que libera a pressão do ar e faz com que as mandíbulas se abram.

“É a primeira vez que uma pinça deste tipo consegue agarrar e soltar. Tudo o que você precisa fazer é girar a pinça horizontalmente. Isso desencadeia uma mudança no fluxo de ar nas válvulas, fazendo com que os dois dedos da pinça se soltem”, disse Yichen Zhai, principal autor do artigo, em comunicado.

Esta lógica fluídica permite ao robô lembrar quando agarrou um objeto e está segurando-o. Ao detectar o peso do objeto empurrando para o lado, ao girar horizontalmente, ele libera o objeto.

A pinça pode ser uma ferramenta de manipulação útil em diversas aplicações, como manufatura e agricultura, pesquisa e tarefas de exploração no futuro.

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