This 3D Printed Gripper Doesn’t Need Electronics To Function

ENG: Most 3D-printed soft robots often have a certain degree of stiffness; contain a large number of leaks when they come off the printer; and need a fair amount of processing and assembly after printing in order to be usable. However, this soft robotic gripper is not only 3D printed in one print, it also doesn’t need any electronics to work. The device was developed by a team of roboticists at the University of California San Diego, in collaboration with researchers at the BASF corporation, who detailed their work in a recent issue of Science Robotics.

The team overcame these obstacles by developing a new 3D printing method, which involves the printer nozzle tracing a continuous path through the entire pattern of each layer printed. The researchers also wanted to design a soft gripper that would be ready to use right as it comes off the 3D printer, equipped with built in gravity and touch sensors. As a result, the gripper can pick up, hold, and release objects.

This fluidic logic allows the robot to remember when it has grasped an object and is holding on to it. Soft robotics holds the promise of allowing robots to interact safely with humans and delicate objects. This gripper can be mounted on a robotic arm for industrial manufacturing applications, food production and the handling of fruits and vegetables. It can also be mounted onto a robot for research and exploration tasks. In addition, it can function untethered, with a bottle of high-pressure gas as its only power source.

RO: Majoritatea roboților moi tipăriți 3D au adesea un anumit grad de rigiditate; conțin un număr mare de scurgeri atunci când ies de la imprimantă și au nevoie de o cantitate destul de mare de prelucrare și asamblare după imprimare pentru a putea fi utilizați. Cu toate acestea, acest nou dispozitiv robotizat moale de prindere nu numai că este imprimat 3D într-o singură imprimare, dar nu are nevoie nici de componente electronice pentru a funcționa. Dispozitivul a fost dezvoltat de o echipă de roboticieni de la Universitatea din California San Diego, în colaborare cu cercetători de la corporația BASF, care și-au detaliat activitatea într-un număr recent al revistei Science Robotics.

Echipa a depășit aceste obstacole prin dezvoltarea unei noi metode de imprimare 3D, care presupune ca duza imprimantei să traseze o traiectorie continuă prin întregul model al fiecărui strat imprimat. Cercetătorii au dorit, de asemenea, să proiecteze un dispozitiv de prindere moale care să fie gata de utilizare imediat ce iese din imprimanta 3D, echipat cu senzori de gravitație și de atingere încorporați. Ca urmare, dispozitivul de prindere poate ridica, ține și elibera obiecte.

Această logică fluidică permite robotului să își amintească momentul în care a apucat un obiect și când îl ține. Robotica moale promite să permită roboților să interacționeze în siguranță cu oamenii și cu obiectele delicate. Acest dispozitiv de prindere poate fi montat pe un braț robotic pentru aplicații de producție industrială, producția de alimente și manipularea fructelor și legumelor. De asemenea, poate fi montată pe un robot pentru sarcini de cercetare și explorare. În plus, poate funcționa fără legături, având ca unică sursă de energie o sticlă de gaz de înaltă presiune.

Source (UC San Diego today, “This 3D Printed Gripper Doesn’t Need Electronics To Function”, 27.07.2023)

Paper: Zhai, Y., De Boer, A., Yan, J., Shih, B., Faber, M., Speros, J., Gupta, R. and Tolley, M.T., 2023. Desktop fabrication of monolithic soft robotic devices with embedded fluidic control circuits. Science Robotics8(79), p.eadg3792.