Robots suaves que pueden detectar el tacto, la presión, el movimiento y la temperatura.
Un robot suave inspirado en la naturaleza que puede gatear, nadar, sostener objetos delicados y también ayudar a un corazón que late, inventado en la Universidad de Harvard. Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson y el Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica desarrollaron una plataforma para crear un robot blando con sensor integrado. Los sensores pueden detectar movimiento, tacto y temperatura.
"Nuestra investigación representa un avance fundamental en la robótica blanda", dijo Ryan Truby, primer autor del artículo y reciente Ph.D. Licenciado en SEAS. "Nuestra plataforma de fabricación permite que los motivos de detección complejos se integren fácilmente en sistemas robóticos suaves".
Los investigadores desarrollaron un enlace conductor orgánico iónico a base de líquido utilizando una impresora 3D debido al problema de la integración del sensor debido a la estructura rígida.
"Hasta la fecha, la mayoría de los sistemas integrados de sensores / actuadores utilizados en robótica blanda han sido bastante rudimentarios", dijo Michael Wehner, ex becario postdoctoral en SEAS y coautor del artículo. "Al imprimir directamente sensores de líquido iónico dentro de estos sistemas blandos, abrimos nuevas vías para el diseño y la fabricación de dispositivos que, en última instancia, permitirán un verdadero control de bucle cerrado de robots blandos".
“Este trabajo representa el último ejemplo de las capacidades habilitadoras que ofrece la impresión 3D integrada, una técnica de la que fue pionero nuestro laboratorio”, dijo Lewis.
“La función y la flexibilidad de diseño de este método es incomparable”, dijo Truby. "Esta nueva tinta combinada con nuestro proceso de impresión 3D integrado nos permite combinar tanto la detección suave como la actuación en un sistema robótico suave integrado".
Para la prueba de sensores, el equipo de investigadores imprimió una pinza robótica blanda compuesta por tres dedos blandos o actuadores. Para detectar la presión de inflado, la curvatura, el contacto y la temperatura, los investigadores probaron la capacidad de la pinza. Mediante sensores de contacto múltiples integrados, la pinza podía detectar toques ligeros y profundos.
"La robótica blanda suele estar limitada por técnicas de moldeo convencionales que limitan las opciones de geometría o, en el caso de la impresión 3D comercial, la selección de materiales que dificulta las opciones de diseño", dijo Robert Wood, profesor de ingeniería y ciencias aplicadas de Charles River en SEAS, Core Miembro de la facultad del Wyss Institute y coautor del artículo. "Las técnicas desarrolladas en el laboratorio de Lewis tienen la oportunidad de revolucionar la forma en que se crean los robots, alejándose de los procesos secuenciales y creando robots complejos y monolíticos con sensores y actuadores integrados".
Además, los investigadores esperan utilizar el poder del aprendizaje automático para entrenar estos dispositivos para que sostengan objetos de diferentes tamaños, formas, texturas superficiales y temperaturas. La investigación fue coautora de Abigail Grosskopf, Daniel Vogt y Sebastien Uzel, y también recibió el apoyo de la National Science Foundation a través de Harvard MRSEC y el Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.