3Dプリントによりソフトロボットをカスタマイズできる

3Dプリントによりソフトロボットをカスタマイズできる
出典: Additive Light

パーデュー大学の技術商業化局を通じて活動する研究者らは、「位相的にエンコードされた動きを持つ 3D アーキテクチャのソフトマシン」で概説されている有望な新しいロボット技術の特許を取得しました。著者らは、ユーザーのニーズに応じて 3D プリントしてカスタマイズできるロボット デバイスを開発しました。

この技術は、これまでロボットが自分たちのために何かを作ってくれることを期待していたが、自宅や作業場でロボットを作ることは予想していなかったユーザーを驚かせ、魅了する可能性が高い。 3Dプリントロボットはユーザーを完全に保護することはできませんが、少なくともユーザーとコミュニケーションをとったり、基本的な質問をしたり、転倒などの動きを感知したりすることができ、このような状況ではより洗練されたパニックボタンとして機能します。

「残念ながら、現在の介護ロボットの外部の堅固な構造は、人間とロボットの安全なやりとりを妨げ、ロボットの支援は物理的なやりとりではなく、社会的なやりとりに限定されています」と、パデュー大学産業工学部助教授兼バイオメディカル工学部助教授のラムセス・マルティネス氏は言う。「結局のところ、あなたは幼児や身体または認知障害のある高齢者をロボットの手に委ねるでしょうか?」




パデュー大学の研究者らは、ユーザーが独自の CAD ファイルを作成し、ロボットの形状を決め、ロボットが実行する動作の種類を指定できる、ソフトロボットを作成するための新しい設計手法を開発しました。研究者らは、データを 3D アーキテクチャ ソフト マシン (ASM) に変換するカスタム アルゴリズムを作成しました。実際、ほぼすべての 3D プリンターでロボットを印刷できるため、あらゆる場所のユーザーにとって素晴らしい新世界が開かれます。

人工 ASM は、ナイロン製の手足を前後に引っ張る小さなモーターを介して動作し、人体の動きを模倣することができます。研究者らによると、これらのカスタマイズされたロボットとその柔らかい素材は、当初の長さの900パーセント以上に伸びることができるという。

「ASM は、つかむ、這うといった複雑な動作を簡単に実行できます。この研究は、自律的で軽量なソフトロボットの開発に向けた一歩です」とマルティネス氏は言う。「さまざまな環境に適応するために体の形や歩き方を変える ASM の能力は、介護だけでなく災害対応ロボットの改良にもつながる可能性があります。」

ユーザーはカスタムロボットを 3D プリントできますが、実際に作成された形状は 4D 領域で動き、環境に応じて反応して変形します。研究者らは、彼らは望むだけ広範囲に運動できると述べた。


パデュー大学の研究者らは、3Dプリンターを使って誰でも簡単にソフトロボットを設計・製造できる新しい設計手法を開発した(画像提供:パデュー大学)

「これらの低密度ソフトロボットのトポロジーは、超高圧縮(400%)および伸長(500%)後でも元の形状を回復するために必要な剛性を提供します」と研究者は論文で述べています。「ASMSは、現在3Dプリントまたは成形材料で達成可能な機械的特性の範囲を拡大し、補助的な機械的メタマテリアル特性を備えたソフトマシンの製造を可能にします。」

今日(そして遠い将来)には私たちが期待するようなロボットが生み出されていないことを理解するのに、エンジニアや技術オタクである必要はありません。私たちはカリスマ的なロボットに24時間365日付き添われてサービスを提供されているわけではありませんが、重要かつ興味深い開発が行われています。ゴミを拾う 3D プリント ロボットから、建設ロボット、さらには私たちに代わって 3D プリント作業を行うロボットの群れまで。絵は私たちが想像していたものとは違うかもしれませんが、結果はもっと素晴らしいものになるでしょう。

出典: Additive Light

医学、生物学

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