Robot mềm có thể cảm nhận được cảm ứng, áp lực, chuyển động và nhiệt độ
Một robot mềm lấy cảm hứng từ thiên nhiên có thể bò, bơi, cầm các đồ vật mỏng manh và cũng hỗ trợ tim đập được phát minh tại Đại học Harvard. Các nhà nghiên cứu từ Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng Harvard John A. Paulson (SEAS) và Viện Kỹ thuật Lấy cảm hứng Sinh học Wyss đã phát triển một nền tảng để tạo ra rô bốt mềm với cảm biến nhúng. Các cảm biến có thể cảm nhận chuyển động, cảm ứng và nhiệt độ.
Ryan Truby, tác giả đầu tiên của bài báo và tiến sĩ gần đây cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi đại diện cho một bước tiến cơ bản trong chế tạo robot mềm. tốt nghiệp tại SEAS. “Nền tảng sản xuất của chúng tôi cho phép các họa tiết cảm biến phức tạp được tích hợp dễ dàng vào các hệ thống robot mềm.”
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một liên kết dẫn điện dựa trên chất lỏng ion hữu cơ bằng cách sử dụng máy in 3D do gặp phải vấn đề trong việc tích hợp cảm biến vì cấu trúc cứng.
Michael Wehner, cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại SEAS và đồng tác giả của bài báo cho biết: “Cho đến nay, hầu hết các hệ thống cảm biến / cơ cấu truyền động tích hợp được sử dụng trong robot mềm đều khá thô sơ. “Bằng cách in trực tiếp các cảm biến chất lỏng ion trong các hệ thống mềm này, chúng tôi mở ra con đường mới cho việc thiết kế và chế tạo thiết bị mà cuối cùng sẽ cho phép điều khiển vòng kín thực sự của các robot mềm.”
Lewis cho biết: “Công trình này đại diện cho ví dụ mới nhất về khả năng kích hoạt được tạo ra bởi in 3D nhúng - một kỹ thuật tiên phong trong phòng thí nghiệm của chúng tôi.
Truby nói: “Chức năng và thiết kế linh hoạt của phương pháp này là vô song. “Loại mực mới này kết hợp với quy trình in 3D nhúng của chúng tôi cho phép chúng tôi kết hợp cả cảm biến mềm và truyền động trong một hệ thống rô bốt mềm tích hợp.”
Để thử nghiệm các cảm biến, nhóm của nhà nghiên cứu đã in ra một bộ gắp robot mềm bao gồm ba ngón tay mềm hoặc bộ truyền động. Để cảm nhận áp suất lạm phát, độ cong, tiếp xúc và nhiệt độ, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm khả năng của bộ kẹp. Bằng cách nhúng nhiều cảm biến tiếp xúc, bộ kẹp có thể cảm nhận được các chạm nhẹ và sâu.
Robert Wood, Giáo sư Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng Charles River tại SEAS, Core cho biết: “Công nghệ robot mềm thường bị hạn chế bởi các kỹ thuật đúc thông thường hạn chế lựa chọn hình học, hoặc, trong trường hợp in 3D thương mại, việc lựa chọn vật liệu cản trở các lựa chọn thiết kế. Giảng viên của Viện Wyss, và đồng tác giả của bài báo. “Các kỹ thuật được phát triển trong Phòng thí nghiệm Lewis có cơ hội cách mạng hóa cách tạo ra robot - loại bỏ các quy trình tuần tự và tạo ra các robot nguyên khối và phức tạp với các cảm biến và thiết bị truyền động được nhúng."
Hơn nữa, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ sử dụng sức mạnh của máy học để huấn luyện các thiết bị này giữ các vật thể có kích thước, hình dạng, kết cấu bề mặt và nhiệt độ khác nhau. Nghiên cứu được đồng tác giả bởi Abigail Grosskopf, Daniel Vogt và Sebastien Uzel, đồng thời nhận được sự hỗ trợ từ National Science Foundation thông qua Harvard MRSEC và Wyss Institute for Biological Inspired Engineering.