エレクトロニクスなしで機能する3Dプリントされたグリッパ

August, 3, 2023, San Diego--このソフトなロボットグリッパは､1回のプリントで3Dプリンされるだけでなく､動作にエレクトロニクスを必要としない。

デバイスは、UC San Diegoのロボット技術者チームが、BASF社と協力して開発された。成果は、Science Roboticsに発表された。

研究チームは、3Dプリンタから放出されると直ぐに使えるソフトグリッパの設計を考えていた。重力およびタッチセンサを装備したグリッパである。結果、そのグリッパは、物体をピックアップ、保持、リリースすることができる。そのようなグリッパは、これまでに存在しなかった。

「われわれは、一連のバルブによりグリッパが､接触時にグリップし、適切なタイミングでリリースするような機能を設計した」とUC San Diego、Bioinspired Robotics and Design Lab、ポスドク研究者、論文の筆頭著者、Yichen Zhaiは、話している。「そのようなグリッパが、グリップとリリースの両方ができるのは初めてである。すべきことは、グリッパを水平に回すだけ。これによりバルブ内の空気の流れが変わり、グリッパの2つの指がリリースする」。

この流体ロジックによりロボットは、それがモノを掴み、離したときに記憶する。サイドに押しつけられた物体の重量を検出すると、水平に回転し、物体をリリースする。

ソフトロボットは、ロボットが人やデリケートな物体と相互作用するという可能性を秘めている。このグリッパは、産業製造アプリケーション､食品製造、果物や野菜のハンドリング向けにロボットアームに実装可能である。また、研究、探索作業向けのロボットにも搭載できる。加えて、それは繋がれることなく、動力源としては高圧ガスボトルで機能する。

ほとんどの3Dプリントされたソフトロボットは、ある程度の剛性を必要とすることがある。プリンタから出てくる時、多数のリークがあり、使えるようになるにはプリント後にかなりの加工とアセンブリを必要とする。

チームは､新しい3Dプリンティング法を開発することでこうした障害を克服した。プリントされる各層の全パタンでプリンタノズルは、連続経路をトレースする必要がある。

「それは、ページから鉛筆を持ち上げることさえしないで絵を描くようなものである」とUC San Diego Jacobs School of Engineering.(工学部)、助教、論文のシニアオーサ、Michael T. Tolleyは、コメントしている。

この方法は、プリントされたピースにおけるリークや欠陥の可能性を減らす。これは､ソフト材料でプリントするときには、極めて一般的である。
(詳細は、https://today.ucsd.edu/)