Os et tendons imprimés... une main robotique qui ressemble à une main humaine
Arabia Weather - Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi les robots ne peuvent pas marcher avec la même douceur que les humains ? Bien que certains robots montrent la capacité de sauter et de danser efficacement, la différence de mouvement reste claire, et cette différence est due à la différence de structures osseuses entre les humains et les robots.
Les humains ont de vrais os et des tissus flexibles qui les relient entre eux, tandis que les robots n'ont pas ces os et ces tissus flexibles. Les robots ont des articulations artificielles et des articulations faites de matériaux rigides tels que des fibres de carbone et des tubes métalliques, ce qui rend leurs mouvements moins flexibles et moins fluides.
Cependant, une équipe de chercheurs de l'Ecole Polytechnique Fédérale (ETH) et de la société Ink Bit ont développé une technologie innovante pour imprimer l'endosquelette d'un robot grâce à la technologie d'impression 3D. Cet endosquelette comprend des os, des ligaments et des tendons similaires à ceux trouvés. dans le corps humain, rendant les mouvements du robot plus fluides. Et flexibilité, cette innovation dispose d'une nouvelle technologie 3D connue sous le nom de jet contrôlé par vision (VCJ), qui permet de créer des structures internes combinant les avantages de rigidité et de flexibilité d'une manière qui ressemble à structures humaines.
L'impression 3D pour améliorer la flexibilité et les formes des robots
Dans le monde de la robotique, les robots imprimés en 3D sont généralement produits à partir de polymères polyacrylates à durcissement rapide, qui durcissent rapidement pendant le processus d'impression. Cependant, les chercheurs soulignent que ces polymères nécessitent un aplatissement mécanique de chaque couche imprimée, ce qui réduit le niveau de douceur et restreint la gamme de matériaux pouvant être utilisés.
Les difficultés liées à la modification des différentes couches lors de l'impression indiquent que les robots 3D traditionnels sont souvent très rigides et limités dans leurs formes et leurs matériaux. Pour éviter ces défis, les scientifiques s'appuient sur des étapes de fabrication et d'assemblage séparées pour créer les différents composants du robot et les assembler ensuite. ce qui rend le processus long et difficile.
La technologie d'impression 3D contrôlée par vision (VCJ) offre une solution à ces défis car cette technologie repose sur l'utilisation de polymères de thioléine souples à durcissement lent, qui possèdent d'excellentes propriétés élastiques. Selon les chercheurs, ces polymères ont la capacité de restaurer leur forme d'origine. L'état est beaucoup plus rapide après pliage que les polyacrylates, ce qui fait de l'impression 3D une expérience plus flexible et plus efficace.
Repenser l'impression 3D pour la robotique... Le système VCJ
Le système d'impression 3D VCJ offre une technologie révolutionnaire avec un scanner à lumière laser 3D qui inspecte visuellement chaque couche pendant le processus de dépôt. Cette inspection visuelle améliore grandement l'impression, car une large gamme de polymères peut être déposée, y compris ceux qui offrent une résistance aux UV et à l'humidité.
Après numérisation, la couche suivante est imprimée sans qu'il soit nécessaire de redresser mécaniquement, et toutes les irrégularités de la couche précédente sont compensées pendant le processus d'impression, améliorant ainsi la précision de la structure finale. Les chercheurs affirment que le système de contrôle en boucle fermée permet à l'ensemble la structure du robot doit être imprimée en une seule opération, ce qui accélère le processus de conception et réduit les coûts.
Grâce à cette approche, des structures robotiques complexes et avancées peuvent être imprimées efficacement, permettant aux chercheurs de passer rapidement du stade de l'idée à un modèle pratique et durable. De plus, ce système évite le besoin d'outils coûteux et de processus d'assemblage complexes, ce qui en fait un outil important. une étape vers la simplification des processus de fabrication et l’amélioration de l’efficacité.
La technologie VCJ transforme le concept d'impression 3D pour la robotique
Grâce à la technologie d'impression 3D (VCJ), les chercheurs ont pu produire une main robotique présentant des structures internes similaires à celles trouvées dans les mains humaines. La main robotique, qui contient des écrans tactiles et des capteurs de pression, comprend 19 structures qui ressemblent à des tendons humains et permettent La main pour effectuer des mouvements précis.Cette technologie permet d'améliorer la capacité de la main à toucher, à saisir des objets et à contrôler les mouvements des doigts.
En plus de la main, un cœur robotique et un robot à six pattes ont été imprimés, ainsi qu'un métamatériau capable d'absorber les vibrations. Les chercheurs suggèrent que ces robots fonctionnent comme des systèmes hybrides alliant flexibilité et rigidité, leur permettant de surpasser les robots traditionnels. en termes de design et d'efficacité.
La technologie VCJ constitue une étape importante vers l'avenir de l'impression 3D, car elle peut être utilisée pour produire des pièces fonctionnelles pour des robots, des implants médicaux et de nombreuses autres industries, car les impressions de ce système se caractérisent par une grande précision et des propriétés matérielles appropriées, ce qui les rend efficace pour la recherche et les applications commerciales.
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