Druk 3D pozwoli na wyrafinowany dotyk robotów
Druk 3D przyczynia się do rozwoju robotyki, obecnie rozwijanym rozwiązaniem jest dostosowany dotyk za pomocą miękkich, dotykowych czujników.
Poszukiwanie maszyn, które mogą bezpiecznie wchodzić w interakcje z ludźmi, przybrało przełomowy obrót. Naukowcy z University of Illinois Urbana-Champaign wprowadzili innowacyjne podejście, które integruje technologię druku 3D z projektowaniem robotów w celu tworzenia miękkich powłok przypominających skórę i czujników dotykowych dla robotów. Postęp ten obiecuje, że roboty będą nie tylko bezpieczniejsze, ale także w sposób bardziej realistyczny współpracować z ludźmi.
Nowo opracowane nakładki z miękkiej skóry, wykonane z termoplastycznego uretanu, są doskonałym przykładem tej technologii. Nakładki te są nie tylko powłokami ochronnymi; pełnią one podwójną rolę czujników mechanicznych opartych na ciśnieniu, które zwiększają zdolność robota do wyczuwania otoczenia. Po nałożeniu na zrobotyzowane ramię, podkładki pozwalają robotowi dostrzec zmiany ciśnienia. Jest to podobne do ludzkiego odczuwania nacisku na skórę, umożliwiając w ten sposób bardziej naturalną interakcję między ludźmi a robotami.
Joohyung Kim, kierownik projektu i profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej, podkreślił zastosowania padów. Konstrukcja jest dość prosta: gdy miękka podkładka jest dociskana do obiektu, odkształca się, powodując przemieszczenie powietrza wewnątrz, co z kolei uruchamia czujnik ciśnienia. Mechanizm ten jest nie tylko skuteczny, ale także opłacalny, ponieważ omija potrzebę stosowania złożonych układów elektronicznych zwykle stosowanych w czujnikach dotykowych.
Jedną z najważniejszych zalet tych drukowanych w 3D podkładek jest ich wkład w bezpieczeństwo. Czujniki mogą wykrywać bliskość obiektów lub ludzi do potencjalnie niebezpiecznych części robota, takich jak stawy, i automatycznie zatrzymywać ruch, aby zapobiec wypadkom. Co więcej, pady te mogą interpretować różne rodzaje dotknięć i stuknięć jako określone polecenia, dodając warstwę dostosowanej interakcji, która wykracza poza zwykłe unikanie kolizji.
Poza aspektami technicznymi, zastosowania tej technologii mogą być zdecydowanie szersze. W miejscach takich jak szpitale, gdzie najważniejsze są warunki sanitarne i bezpieczeństwo, roboty wyposażone w te miękkie, łatwo wymienialne skórki mogą stać się nieocenionymi asystentami. Zdolność do szybkiego i taniego wytwarzania i wymiany tych skór za pomocą druku 3D sprawia, że jest to idealne rozwiązanie dla środowisk wymagających wysokiego poziomu czystości.
Prostota i przystępność cenowa procesu produkcyjnego oznacza również, że technologia ta może być szybko dostosowana do branż z ograniczonymi budżetami. Ta wszechstronność ma kluczowe znaczenie, ponieważ pozwala na szybkie iteracje i modyfikacje w oparciu o konkretne potrzeby i środowiska, przyspieszając w ten sposób integrację robotów w nowych obszarach.
Rozwój robotyki oraz jej wykorzystanie w realnych środowiskach przyczyni się do dalszych badań i zastosowań. Interakcja poprzez dotyk jest stosunkowo niezbadanym aspektem robotyki, łatwość tworzenia tych czujników może prowadzić do większej liczby innowacji i lepszego zrozumienia, w jaki sposób roboty mogą wchodzić w interakcje z otoczeniem na bardziej intuicyjnym poziomie.
Szymon Ślubowski
