터치, 압력, 움직임, 온도를 감지 할 수있는 소프트 로봇
자연에서 영감을 받아 기어 다니고, 수영하고, 섬세한 물건을 잡을 수 있으며, 하버드 대학에서 발명 한 심장 박동을 도울 수있는 부드러운 로봇입니다. Harvard John A. Paulson 공학 및 응용 과학 스쿨 (SEAS)과 Wyss 생물 영감 공학 연구소의 연구원들은 센서가 내장 된 소프트 로봇을 만들기위한 플랫폼을 개발했습니다. 센서는 움직임, 터치 및 온도를 감지 할 수 있습니다.
이 논문의 제 1 저자이자 최근 Ph.D 인 Ryan Truby는“우리 연구는 소프트 로봇 공학의 근본적인 발전을 나타냅니다. SEAS에서 졸업합니다. "우리의 제조 플랫폼을 통해 복잡한 감지 모티프를 소프트 로봇 시스템에 쉽게 통합 할 수 있습니다."
연구원들은 단단한 구조로 인해 센서 통합에 문제가 발생하여 3D 프린터를 사용하여 유기 이온 액체 기반 전도성 링크를 개발했습니다.
"현재까지 소프트 로봇 공학에 사용되는 대부분의 통합 센서 / 액추에이터 시스템은 매우 초보적이었습니다."라고 SEAS의 전 박사 후 연구원이자이 논문의 공동 저자 인 Michael Wehner가 말했습니다. "이 소프트 시스템 내에서 이온 성 액체 센서를 직접 인쇄함으로써 우리는 궁극적으로 소프트 로봇의 진정한 폐쇄 루프 제어를 가능하게하는 장치 설계 및 제작에 대한 새로운 길을 열었습니다."
Lewis는“이 작업은 임베디드 3D 프린팅이 제공하는 기능의 최신 예를 나타냅니다.이 기술은 우리 연구소에서 개척 한 기술입니다.
“이 방법의 기능과 설계 유연성은 타의 추종을 불허합니다.”라고 Truby는 말했습니다. "이 새로운 잉크는 임베디드 3D 프린팅 프로세스와 결합되어 하나의 통합 된 소프트 로봇 시스템에서 소프트 감지와 작동을 결합 할 수 있습니다."
센서 테스트를 위해 연구원 팀은 세 개의 소프트 핑거 또는 액추에이터로 구성된 소프트 로봇 그리퍼를 인쇄했습니다. 팽창 압력, 곡률, 접촉 및 온도 감지를 위해 연구원들은 그리퍼의 능력을 테스트했습니다. 여러 접촉 센서를 내장함으로써 그리퍼는 가볍고 깊은 접촉을 감지 할 수 있습니다.
SEAS Core의 Charles River 공학 및 응용 과학 교수 인 Robert Wood는“소프트 로봇 공학은 일반적으로 형상 선택을 제한하는 기존의 성형 기술 또는 상업용 3D 프린팅의 경우 디자인 선택을 방해하는 재료 선택에 의해 제한됩니다. Wyss Institute의 교수이자 논문의 공동 저자. "Lewis Lab에서 개발 한 기술은 로봇이 생성되는 방식을 혁신 할 수있는 기회가 있습니다. 순차 프로세스에서 벗어나 센서와 액추에이터가 내장 된 복잡하고 모 놀리 식 로봇을 만드는 것입니다."
또한 연구원들은 기계 학습의 힘을 사용하여 이러한 장치가 크기, 모양, 표면 질감 및 온도가 다른 물체를 보유하도록 훈련시키기를 희망합니다. 이 연구는 Abigail Grosskopf, Daniel Vogt 및 Sebastien Uzel이 공동 저술했으며 Harvard MRSEC 및 Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering을 통해 National Science Foundation의 지원을 받았습니다.