Создание беспроводных модульных роботов с высоким

Модульные кубики, напечатанные на 3D-принтере

Поиск универсальных и адаптируемых систем является движущей силой исследований в области робототехники. Традиционные роботизированные системы полагаются на фиксированные конструкции, что ограничивает их адаптируемость в динамичных средах. Если бы роботы могли менять свою форму и функции по требованию, они стали бы более полезными в различных условиях.

Во время защиты докторской степени. Ануруддха Бхаттачарджи, получивший степень бакалавра машиностроения в Лаборатории биологии, срабатывания, зондирования и транспорта (BAST) Южного методистского университета, задался целью разработать модульные роботизированные кубы, оснащенные магнитными разъемами и встроенными магнитами, позволяющими им взаимодействовать и формировать различные конфигурации. Эти модульные роботизированные кубы управлялись по беспроводной сети с помощью внешнего магнитного контроллера, что открывало новые возможности для милли-/микромасштабных реконфигурируемых роботизированных систем.

Доктору Бхаттачарджи нужно было спроектировать и изготовить функциональные модульные кубы со встроенными в лицевую часть магнитами, которыми можно было бы манипулировать с помощью внешнего электромагнитного контроллера. В кубиках было2 ммкрая с десятью300 мкм отверстия для встроенных магнитов. Чтобы кубики работали правильно, им требовались точные микроотверстия на гранях для встраивания магнитов. Команда обратилась к высокоточной 3D-печати с проекционной микростереолитографией (PμSL), чтобы изготовить кубики с точными микроотверстиями.

После того как функциональные модульные кубики были изготовлены со встроенными магнитами, они были протестированы в установке с электромагнитной трехосной катушкой Гельмгольца для контролируемой самосборки, разборки по требованию и реконфигурации. Точное движение отдельных кубиков имеет решающее значение для успешной самостоятельной сборки модульных роботов. Точность движения зависит от точности изготовления куба. Большинство стандартных 3D-принтеров не обеспечивают необходимой точности и аккуратности. Используя microArch S140, доктор Бхаттачарджи смог быстро изготовить куб точных размеров.

Ануруддха Бхаттачарджи, доктор философии, Лаборатория биологии, срабатывания, зондирования и транспорта Южного методистского университета:

«Всего за две недели мы получили детали, напечатанные на 3D-принтере. microArch S140 точно воспроизвел точные размеры на основе нашего проектного файла. Эффективная коммуникация команды BMF позволила нам ускорить процесс исследования и получить результаты раньше, чем ожидалось. Учитывая их эффективную коммуникацию, доставку продукции и оперативность, мы настоятельно рекомендуем BMF как надежного партнера для долгосрочного сотрудничества».

Реконфигурируемыми модульными роботами можно управлять по беспроводной сети с помощью внешнего магнитного контроллера, а также самостоятельно собирать или разбирать их по команде. Небольшие кубики, изготовленные по технологии PµSL, и доступность биосовместимых материалов открывают возможности для использования магнитных модульных роботов для хирургических инструментов и биомедицинских приложений.