用3D打印的数字气动逻辑来控制软机器人执行器
S Conrad1,2, J Teichmann1,2, P Auth1
1Plant Biomechanics Group (PBG) Freiburg @ Botanic Garden of the University of Freiburg, Freiburg, Germany.
Science robotics
|January 31, 2024
概括
研究人员为软机器人开发了可3D打印的气动逻辑门,为软机器人提供了兼容且无电子控制的控制解决方案. 这些门执行布尔运算,使复杂的功能具有高压力耐受性.
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
- 流体学是一种流体学.
背景情况:
- 在各种应用中,软机器人比传统机器具有独特的优势.
- 气动执行器对于软机器人中的生物灵感运动至关重要.
- 现有的气动控制系统通常依赖于金属和电路,在合规性和压力承受性方面面临限制.
研究的目的:
- 开发新的3D打印式气动逻辑门,用于控制软机器人.
- 创建一个符合标准的,没有电子元件的替代传统电子控制电路.
- 为了展示这些气动逻辑门的功能和多功能性.
主要方法:
- 发明并设计了可以进行三维 (3D) 打印的气动逻辑门,能够执行布尔运算 (OR,AND,NOT).
- 使用线缆3D打印来制造门,不需要内部结构的支材料.
- 整合了两个交替作用的气动,基于加压室和1毫米管.
主要成果:
- 在印刷后7小时内成功生产了功能性的OR,AND和NOT气动逻辑门.
- 经过证明的高压承受性,根据材料在80到750千帕斯卡尔之间工作.
- 通过无电子饮料分配器和1位内存系统验证了门的功能.
- 通过控制驾驶汽车的机器人步行者来展示系统的高合规性.
结论:
- 可3D打印的气动逻辑门为控制具有高合规性和承受压力的软机器人提供了有前途的解决方案.
- 这些门为复杂的机器人功能提供了可行的无电子替代方案.
- 开发的技术使控制模块在打印后能够直接集成和立即使用.
