Сингапурские ученые представили новый метод производства мягких роботов
Исследователи из Сингапурского университета технологии и дизайна (SUTD) представили новый, автоматизированный процесс проектирования и изготовления мягких роботов. Метод основан на 3D-печати.
Как рассказал доцент SUTD Пабло Вальдивия-и-Альварадо, руководитель исследования, 3D-печать особенно подходит для изготовления мягких роботов из многокомпонентных материалов, или композитов. Для проектирования роботов команда использовала оптимизацию топологии — подход к оптимизации конструкции устройства, позволяющий лучше всего распределить материал в пределах набора ограничений.
Для исследования группа использовала плавающего автономного робота, похожего на ската. Рабочий процесс авторы начали с определения геометрии плавников робота, после чего использовали оптимизацию топологии для создания желаемой структуры с желаемыми свойствами из заданного материала в пределах ограничений движения робота. Дизайн затем преобразовали в код, который считывается 3D-принтерами, которые, в свою очередь, производят робота.
Группа создала три типа плавников — один из мягких, один из жестких материалов, а третий, разработанный посредством ТО, сочетал эти два типа материалов. Мягкий робот с оптимизированными композитными плавниками оказался на 50% быстрее, чем его аналог с традиционно литым мягким плавником, и немного выше, чем робот с жестким плавником. Тот же прототип с композитным плавником также поворачивался примерно на 30% быстрее, чем мягкий плавник, и имел наименьший радиус поворота среди трех роботов, что позволяло ему лучше маневрировать в воде.
Доктор Вальдивия-и-Альварадо отметил, что рабочий процесс по изготовлению плавающих роботов из разных материалов можно адаптировать для проектирования мягких роботов другого типа.
