3D プリントされたロボットは、90 秒以内に最初のマリオレベルをクリアできます。

出典: Qianzhan.com

メリーランド大学の研究チームは、任天堂のスーパーマリオブラザーズをプレイして勝てるほど柔軟なソフトロボットハンドを 3D プリントしました。

サイエンス・アドバンス誌の最新号の表紙を飾ったこの偉業は、電気の代わりに水や空気を動力源とする新しいタイプの柔軟な膨張式ロボットの開発に焦点を当てたソフトロボティクスの分野における有望なイノベーションを示すものである。ソフトロボットの本来の安全性と適応性により、義肢や生体医療機器などの用途での使用に関心が集まっています。残念ながら、これらのソフトロボットを曲げたり動かしたりする流体を制御することは、これまで特に困難でした。

PolyJet 3D プリンティングは、完全に統合された流体回路を含むソフトロボットシステムの設計と付加製造戦略を 1 回の印刷で統合します。写真は3Dプリントされたスッポンロボットです。画像出典: サイエンス

メリーランド大学機械工学科助教授ライアン・D・ソコル氏が率いるチームにとっての重要なブレークスルーは、流体回路を統合した完全に組み立てられたソフトロボットを 1 つのステップで 3D プリントする能力でした。

「これまで、ソフトロボットハンドの各指には通常、独自の制御ワイヤが必要であり、携帯性と実用性が制限されていました」と、ソコル大学のバイオインスパイアード先進製造プログラムの学部生研究者としてこの研究を行った共同筆頭著者のジョシュア・ハバード氏は説明した。 ( BAM ) UMD ラボ。「しかし、当社の統合流体トランジスタを使用して柔らかいロボットハンドを3Dプリントすることで、単一の圧力入力に基づいて任天堂のゲームをプレイできるようになります。」

デモンストレーションとして、チームは単一の制御圧力の強さに基づいて手を動作させることができる統合流体回路を設計しました。たとえば、低い圧力をかけると、任天堂のコントローラーを人差し指だけで押すとマリオが歩きますが、高い圧力をかけるとマリオはジャンプします。オフ、低、中、高の圧力を自動的に切り替える設定プログラムの指示に従って、ロボットはコントローラーのボタンを押して、スーパーマリオブラザーズの最初のレベルを 90 秒以内にクリアすることができます。

「最近、いくつかのグループが流体回路を使用してソフトロボットの自律性を高めようと試みています」と、最近博士号を取得した研究者は述べています。「しかし、こうした流体回路を構築し、ロボットに組み込む方法は、数日から数週間かかり、高度な手作業と技術的スキルが必要になる」と、研究論文の共同筆頭著者で大学院生のルーベン・アセベド氏は述べた。

これらの障害を克服するために、チームは「PolyJet 3D プリンティング」に目を向けました。これは、カラープリンターを使用するのと似ていますが、複数の材料の「インク」の複数の層を 3D で積み重ねるものです。

「研究者は、3Dプリンターのスタートボタンを押すだけで、1日で最小限の労力で、ソフトアクチュエーター、流体回路コンポーネント、ボディ機能などを含む完全なソフトロボットをすぐに使える状態にすることができるようになりました」と、研究の共著者であるクリステン・エドワーズ氏は述べた。

スーパーマリオブラザーズの最初のレベルをリアルタイムでクリアすることで戦略を検証するという選択は、科学と楽しみの両方から生まれたものでした。ビデオゲームのタイミングとレベル構成は決まっており、1 つのミスで即座にゲームオーバーになる可能性があるため、マリオをプレイすることは、この分野では通常扱われない独特の課題を提示するソフトロボットのパフォーマンスを評価する新しい方法を提供します。

ソコル氏のチームは、任天堂のロボットハンドで遊ぶことに加え、カメにヒントを得たソフトロボットについても論文で報告した。テラピンはUMDの公式マスコットであり、チームのソフトロボットはすべてUMDのテラピンワークス3Dプリンティングセンターで印刷されています。

チームの戦略のもう 1 つの重要な利点は、論文がオープンソースであり、誰でも論文を読むことができるオープンアクセスであること、および補足資料のリンクが GitHub を指していることです。GitHub には、チームの作業で使用したすべての電子設計ファイルが含まれています。

「私たちはすべての設計ファイルを無料で共有しているので、誰でも簡単にダウンロードし、必要に応じて変更し、自分のプリンターまたは当社のような印刷サービスを使用して、私たちの研究から生まれたすべてのソフトロボットと流体回路コンポーネントを3Dプリントできます」とソコル氏は語った。「このオープンソースの3Dプリント戦略により、流体回路を統合したソフトロボットのアクセシビリティ、普及、再現性、採用が拡大し、この分野の進歩が加速することを期待しています。」

現在、チームは、リハビリテーション機器、手術器具、カスタマイズ可能な義肢など、バイオメディカル用途への技術の応用を検討しています。ソコル氏はフィシェル生物工学部の準教授であり、メリーランド・ロボティクス・センターおよびロバート・E・フィシェル生物医学機器研究所のメンバーでもあるため、チームは差し迫った課題に対処するための戦略を継続的に推進できる独自の環境を持っています。バイオメディカル分野。

3D プリントされたロボットは、90 秒以内に最初のマリオレベルをクリアできます。

印刷速度が5倍に向上、Raise3D高速3Dプリントキットが中国で正式に発売

世界のトップ3Dプリント上場企業14社の比較レポート、大半は依然として赤字

Optomec LENS金属3Dプリントシステムは、航空機タービンの修理に強力なツールです。

ノートルダム大聖堂のイラストの3Dプリントレプリカのコレクターズエディションが上海でデビュー

ナイキの3Dプリントランニングシューズが登場！アッパーも3Dプリント

フライブルク大学は、高精度のタングステン構造とマイクロ流体チップを印刷できる2光子重合3D印刷技術で新たなブレークスルーを達成しました。

BigRep が自動運転の Loci 電気ポッドカーを 3D プリント

ワッカーケミカルズ、2019年に新型シリコン3DプリンターACEOと材料を発売予定

GEアディティブがH2バインダージェット金属3Dプリンターを発売、カミンズが買収

米国、コンテナサイズのドローン3Dプリント工場をウクライナに支援

推薦する

ニューブランズウィック州、Nervous Systemsと提携し、3Dプリントのランニングシューズのミッドソールを最適化

武漢マイクロ液滴ジェット金属3Dプリンター会議は非常に人気があり、低コストで靴/金型業界の注目を集めました

AIは3Dプリントなどの製造業に力を与え、業界全体の競争環境を再構築します。

技術革新センターは、さまざまな積層造形材料のローカライズを実現し、3Dプリントの大規模応用を推進しています。

高エネルギーレビュー：2021年に注目すべき3Dプリンター（パート6）

シンタビア、高性能3Dプリント熱発電部品の開発に1,000万ドルの新たな資金を獲得

Colossus は、印刷速度 15kg/h の世界最大のモバイルプラスチックペレット 3D プリンターを発売しました。

アナイスオ3Dは、2024年のTCT展示会で、3Dプリント製品と連続繊維3Dプリントソリューションの全ラインナップを発表します。

Kings3Dプリントはウイルスに対する強力な武器となる

2023年の両アカデミーの会員リストが発表され、3人の新しい会員が積層造形に携わった。

呉暁波さんは履き心地が良いと語り、1,000人の足をスキャンし、3Dプリントで400足の靴を作った。

関節炎患者を助ける3Dプリントガジェット

ユーラシア経済フォーラム科学技術部門丨2017CAMEの6つのハイライトを発表

2018年国家科学技術進歩賞、SLS 3Dプリント鋳造技術、華中科技大学の石宇勝

Additive Cloud の ID 解決に基づく設備遠隔操作・保守プラットフォームのバージョン 4.0 がまもなくリリースされます。