Одной из причин того, что дома нас пока не окружают хлопочущие по хозяйству роботы, является трудоемкость в их изготовлении. Сборка роботов вручную занимает много времени, а автоматизированная сборка роботов с помощью других роботов еще недостаточно совершенна, чтобы выпускать с конвейера модели, которые способны выполнять сложные задачи.
Но если люди и роботы не могут решить эту проблему традиционными методами, может быть стоит обратить внимание на 3D-печать?
В новой работе исследователи Массачусетского технологического института (МIТ) из Лаборатории информатики и искусственного интеллекта (CSAIL) представили первую в мире технологию для 3D-печати роботов, предполагающую одновременное использование в процессе печати твердых и жидких материалов.
Новый метод позволяет наладить в едином технологическом цикле выпуск роботов с гидравлическим проводом, используя для этого имеющиеся в продаже 3D-принтеры. Готовая продукция не требует дополнительной сборки.
«Наш подход, который мы называем «печатаемой гидравликой», является шагом на пути к быстрому изготовлению функциональных машин, - говорит директор CSAIL Даниэла Раш, - Все, что вам остается сделать, это вставить батарею и двигатель, и у вас есть робот, который сможет перемещаться практически прямо после выхода из принтера».
Для демонстрации своего метода ученые использовали небольшого шестиногого робота весом около 680 г и длиной около 15 см. При перемещении двигатель постоянного тока вращает коленчатый вал, который качает жидкость в ноги робота. Помимо двигателя и источника питания остальные компоненты печатаются за один цикл и не требуют последующей сборки.
Среди ключевых элементов робота есть несколько трубчатых, гофрированных мембран, которые впечатаны непосредственно в корпус. Для того, чтобы приводить робота в движение, в эти мембраны подается жидкость под давлением, которое затем преобразуется в механическое усилие. Команда исследователей продемонстрировала также 3D-печатный шестеренчатый насос, который может создавать непрерывный поток жидкости.
И, наконец, создана 3D-печатная силиконовая резиновая рука для робота, пальцы которой приводятся в действие с помощью жидкости. Этот «мягкий захват» был сделан для робота Baxter, который разработан бывшим директором CSAIL Родни Брукс для компании Rethink Robotics.
«Команда CSAIL вывела на новый уровень развития технологию аддитивного наращивания с использованием разнородных материалов, используя при этом не только различные полимеры или металлы. По существу в процессе печати создается встраиваемая гидравлическая система, - говорит Од Липсон, профессор инженерии в Колумбийском университете, - Это важный шаг на пути к следующей фазе развития 3D-печати – переходу от печати пассивных элементов к печати активных интегрированных систем».
Совместимая с любыми использующими мультиматериалы 3D-принтерами «печатаемая гидравлика» позволяет настраивать шаблон конструкции, который обеспечивает создание роботов различных размеров, форм и функций.
«Если у вас есть ползающий робот, который вы хотите модернизировать в нечто большее, вы сможете изменить его конструкцию в считанные минуты», - говорит Маккарди, научный сотрудник в МIТ. «В будущей системе вряд ли будет вообще нужна помощь человека. Нужно будет просто нажать несколько кнопок, и все изменения будут сделаны автоматически».
Маккарди видит множество потенциальных применений для таких роботов, в том числе для ликвидации последствий стихийных бедствий в опасных средах. Многие ядерные объекты, например, должны ликвидироваться, чтобы уменьшить их уровень радиации. К сожалению, такие зоны смертельны не только для людей, радиация способна уничтожить и обычную электронику.
Комментарии
(0) Добавить комментарий