桌面制造具有嵌入式流体控制电路的单体软机器人设备

科学领域:

• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 增材制造 增材制造 增材制造

背景情况:

• 传统的软机器人依赖于手工组装和外部组件,限制了复杂性并增加了制造力度.
• 化丝制造 (FFF) 提供了一种更容易使用的方法来创建复杂的结构,但面临着材料刚性和气密性的挑战.
• 软机器人现有的FFF技术导致硬,漏电的执行器,限制了它们的实际应用.

研究的目的:

• 开发一种新的融合丝制造 (FFF) 方法,用于制造柔软,气密的气动机器人设备.
• 将流体控制组件直接集成到FFF打印的执行器中.
• 为了展示复杂的,自主软机器人系统的制造,最小的后处理.

主要方法:

• 使用桌面化丝制造 (FFF) 来同时打印软执行器和嵌入式流体控制组件.
• 开发了新的材料和打印策略,以实现FFF打印执行器的有效刚度明显降低.
• 设计和打印能够精确控制空气流量的集成气动.

主要成果:

• 制造的软执行器表现出比以前的FFF方法更低的硬度,能够曲成一个完整的圆圈.
• 成功打印了功能性气动门,以低控制压力调节高压气流.
• 展示了一种单立体打印的,无电子设备的自主抓手,可以根据施加的力来检测,抓住和释放物体.

结论:

• 拟议的FFF方法可以创建带有嵌入式控制器的柔软,气密的气动机器人设备,克服以前的材料和工艺限制.
• 这种方法显著提高了软机器人制造的可访问性和可重复性,不需要后处理,组装或缺陷修复.
• 该技术为复杂,定制软机器人系统和组件的分布式制造铺平了道路.