Conţinut
- Evoluția roboticii
- Ce este Soft Robotics?
- Cum se mută roboții soft și finalizează sarcinile?
- Aplicații ale Soft Robotics
- Experiența mea cu Soft Robotics
Ryan este student la Universitatea Drexel care studiază ingineria mecanică cu concentrații în industria aerospațială și energetică și ingineria sistemelor.
Evoluția roboticii
Ceea ce definim noi ca robotică se schimbă. În trecut, roboții erau folosiți în principal pentru mișcarea repetitivă și dificilă a pieselor din industria auto și domenii similare. Acești roboți erau mașini mari, grele, metalice, care erau create pentru a îndeplini sarcini care erau prea dificile sau periculoase pentru ca oamenii să le facă singuri.
În zilele noastre, termenul „robot” evoluează. În timp ce mulți încă mai au acele locuri de muncă industriale, robotica include și aplicații pentru transport, securitate, urmărire și chiar companie. Roboții au început să pară drastic diferiți și mulți nu mai sunt mașinile mari, metalice, care au preluat industriile cu ani în urmă.
Ce este Soft Robotics?
Robotica soft, ca să spunem simplu, implică crearea de roboți care sunt soft. Acestea sunt realizate din materiale amortizate, flexibile, care le permit să manipuleze obiecte delicate fără a le distruge și pot efectua adesea mișcări asemănătoare omului, pe care omologii lor metalici nu le-ar fi reușit niciodată. În plus, roboții moi se pot adapta la forțele externe din mediul lor. Abilitatea de a îndoi și de a regla forma lor se poate dovedi vitală pentru succesul în situații imprevizibile și în schimbare.
Cum se mută roboții soft și finalizează sarcinile?
Aceste materiale conforme trebuie să se bazeze pe non-sisteme pentru mișcare. Acest lucru a dus la unele fapte tehnologice destul de impresionante în ultimul deceniu sau două, deoarece au fost dezvoltate noi modalități de a muta roboți moi. Una dintre cele mai frecvente metode este pneumatica sau schimbarea presiunii din material pentru a extinde sau contracta dispozitivul. Această metodă se dovedește eficientă în ridicarea obiectelor delicate.
O altă metodă frecventă este utilizarea proprietăților termice ale unui material. Polimerii cu memorie de formă sunt materiale reconfigurabile care, atunci când depășesc o anumită temperatură, pot fi modelate într-un mod specific și apoi răcite. Când sunt introduse din nou la căldură, acestea revin la forma lor originală.
În cele din urmă, o metodă de control mai puțin frecventă este prin câmpurile electrice. În anumite situații, cu anumite materiale, forțele electrostatice pot fi folosite pentru a schimba forma unui robot. Acest lucru este folosit mai rar nu numai din cauza condițiilor specifice în care poate fi aplicat, ci și din cauza cerinței pentru o tensiune constantă ridicată. Roboții controlați de câmpuri electrice sunt, de asemenea, predispuși la avarii.
Aplicații ale Soft Robotics
După cum sa menționat anterior, există multe utilizări pentru roboții soft, iar aplicațiile lor în domeniu sunt vitale pentru succesul multor companii. Una dintre cele mai frecvente utilizări pentru aceste sisteme moi este prinderea obiectelor. Materialul conform poate fi suprimat atunci când apăsați împotriva ceva, iar presiunea ușoară a unui sistem pneumatic din interiorul ghearelor este suficientă pentru a oferi suport pentru orice lucru delicat, oricât de mică ar fi dimensiunea. Aceste mașini pot ridica ouă, fructe și chiar lucruri la fel de plate ca prăjiturile fără a le deteriora. Cu toate acestea, un dezavantaj minor pentru acest sistem este că este de obicei necesar un sistem mecanic suplimentar pentru a acționa pneumatica în mod eficient și corect.
Robotica moale își propune, de asemenea, să rezolve anumite probleme din industria biomedicală. Mulți oameni din întreaga lume suferă de condiții care restricționează funcțiile motorului în una sau ambele mâini, iar o aplicație de robotică moale le-ar putea oferi asistență pentru deschiderea și închiderea mâinii respective. De asemenea, poate oferi asistență în timp ce deține articole de zi cu zi. Aspectul material al câmpului permite revoluționarea protezelor și arată o mare promisiune pentru tehnologia la scară milimetrică sau micrometrică.
Experiența mea cu Soft Robotics
Sunt destul de norocos că am făcut parte dintr-o echipă care a explorat unele dintre utilizările de bază ale roboticii moi, mergând până la construirea propriei noastre gheare pentru a încerca să ridică obiecte casnice aleatorii care se încadrează în diametrul său.Gheara noastră a fost fabricată dintr-un aliaj de cauciuc și a constat din două piese într-un design cu trei brațe. Partea superioară a fost turnată doar cu cauciuc, dar partea inferioară a fost turnată cu o fâșie de hârtie în ea. Această fâșie de hârtie a împiedicat extinderea acelei bucăți atunci când sistemul nostru pneumatic a crescut presiunea în interiorul ghearelor. În timp ce rămânea de aceeași dimensiune, partea superioară fără hârtie s-ar umfla când pompa era activă.
Când este reținut cu un filament subțire de fibră, gheara se curbează spre piesa care nu se umflă, creând mișcarea unei gheare. Sistemul nostru pneumatic consta dintr-o mică pompă manuală care a trebuit strânsă de mai multe ori pentru a se închide complet. În general, nu a fost cel mai frumos produs, dar a servit scopului de a începe cercetarea noastră în aplicațiile roboticii moi.
