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The internal combustion engine is a heat engine that uses the byproducts of combustion as the working fluid instead of using a heat transfer medium to transfer heat. The combustion is done in a way that produces high-pressure combustion products that can be expanded through a turbine or piston to create work. Internal combustion engines can again be categorized into three kinds: (1) spark ignition gasoline engines, most commonly used in automobiles, (2) compression ignition diesel engines that...

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Mechanical systems are analogous to to electrical networks where springs and masses play similar roles to inductors and capacitors, respectively. A viscous damper in mechanical systems functions similarly to a resistor in electrical networks, dissipating energy. The forces acting on a mass in such systems include an applied force in the direction of motion, counteracted by forces from the spring, a viscous damper, and the mass's acceleration. This interplay of forces is mathematically...

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Robótica blanda, por ejemplo. Un robot suave impreso en 3D, funcionalmente graduado y alimentado por combustión.

Nicholas W Bartlett¹, Michael T Tolley², Johannes T B Overvelde³

¹School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA. Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, Harvard University, Cambridge, MA 02138, USA.

Science (New York, N.Y.)

|July 11, 2015

Resumen

Este resumen es generado por máquina.

Los investigadores desarrollaron un nuevo robot propulsado por combustión utilizando la impresión 3D. Este robot blando presenta un gradiente de rigidez único, lo que permite saltos sin ataduras y una mejor interacción humano-robot.

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Área de la Ciencia:

Robótica e ingeniería mecánica.
Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
Diseño inspirado en la biología.

Sus antecedentes:

Los robots rígidos tradicionales se enfrentan a limitaciones en adaptabilidad, robustez y seguridad para la interacción humana.
Diseñar y fabricar robots blandos presenta desafíos en la fabricación y la integración de componentes blandos y rígidos.

Objetivo del estudio:

Desarrollar un nuevo robot blando con un gradiente de rigidez para mejorar el rendimiento y la interfaz de componentes.
Para demostrar un robot suave que salta sin ataduras y con motor de combustión.

Principales métodos:

Utilizó la impresión tridimensional (3D) multimaterial para crear un cuerpo de robot con un gradiente de rigidez.
Componentes de conducción rígidos integrados (controlador, batería) con un exterior suave.
Alimentó el robot utilizando la combustión de butano y oxígeno.

Principales resultados:

Fabricado con éxito un robot con un gradiente de rigidez que abarca tres órdenes de magnitud en módulo.
Se logró una interfaz confiable entre los componentes rígidos y el cuerpo blando del robot.
Capacidades demostradas de saltos sin ataduras impulsados por combustión.

Conclusiones:

La impresión 3D multimaterial permite la creación de complejos gradientes de rigidez en robots blandos.
El gradiente de rigidez desarrollado mejora el rendimiento del robot y la integración de componentes.
Los robots blandos propulsados por combustión ofrecen una plataforma prometedora para la locomoción e interacción sin ataduras.