Impresión 3D Multimaterial Rotacional de Materia Blanda Robótica con Neumática Asimétrica Embebida

Área de la Ciencia:

• Robótica blanda
• Ciencia de materiales
• Fabricación aditiva

Sus antecedentes:

• La materia robótica blanda es crucial para aplicaciones como la transformación de la forma, la actuación y los dispositivos portátiles.
• Los métodos de fabricación actuales pueden ser complejos y consumir mucho tiempo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método de fabricación fácil para materiales robóticos blandos con neumáticos embebidos.
• Lograr un comportamiento programable de transformación de la forma en robots blandos.

Principales métodos:

• Se utilizó la impresión 3D multimaterial rotacional para crear filamentos de núcleo-cáscara asimétricos.
• Se estamparon carcasas elastoméricas con canales fugitivos en varias dimensiones (1D, 2D, 2.5D).
• Se controlaron con precisión los parámetros de impresión (diseño de la boquilla, tasas de rotación/extrusión, trayectoria de impresión) para definir las características del canal.

Principales resultados:

• Se fabricaron con éxito materiales robóticos blandos con canales neumáticos embebidos.
• Se demostró el control sobre la orientación, la forma y el área de la sección transversal del canal.
• Se generaron trayectorias de impresión complejas para robots blandos, incluidos pinzas inspiradas en manos, utilizando un enfoque de espiral de Fermat.

Conclusiones:

• El enfoque integrado de diseño e impresión permite la fabricación rápida de materia robótica blanda.
• El método permite transiciones de transformación de la forma programables y bajo demanda.
• Esta técnica tiene el potencial de avanzar en el desarrollo de robots blandos versátiles.