Table des matières
Introduction
Le domaine de la robotique souple a connu une avancée majeure grâce à une collaboration entre l’École d’ingénierie Jacobs de l’Université de Californie-San Diego (USCSD) et BASF Corp. Ensemble, ils ont développé le tout premier préhenseur imprimé en 3D qui fonctionne sans électronique. Dans cet article, nous examinerons de près les caractéristiques techniques de ce préhenseur révolutionnaire, son fonctionnement ingénieux et ses applications pratiques pour les fabricants. Commençons par comprendre comment fonctionne ce préhenseur innovant.
Fonctionnement du Préhenseur 3D Imprimé
Le préhenseur souple utilise un système de contrôle fluide ingénieux, qui élimine le besoin de composants électroniques complexes. Les concepteurs ont intégré une série de valves dans le préhenseur qui permettent de saisir et de relâcher des objets. Pour saisir un objet, il suffit de placer le préhenseur en contact avec celui-ci. Le simple fait de tourner le préhenseur horizontalement provoque un changement de flux d’air dans les valves, ce qui entraîne la libération de l’objet saisi.
De plus, ce contrôle fluide permet au préhenseur de se souvenir qu’il détient un objet. Lorsqu’il détecte le poids de l’objet qui pousse sur le côté pendant sa rotation horizontale, il relâche automatiquement l’objet.
Avantages du Préhenseur 3D Imprimé
Le préhenseur imprimé en 3D offre de nombreux avantages aux fabricants, notamment :
- Simplicité et Prêt-à-l’emploi: Contrairement aux préhenseurs traditionnels nécessitant une intégration électronique complexe, ce préhenseur est prêt à l’emploi directement après l’impression en 3D.
- Autonomie: Le préhenseur fonctionne de manière autonome sans nécessiter de connexion à une source d’alimentation électrique. Il utilise simplement une bouteille de gaz haute pression comme source d’énergie.
- Polyvalence: Grâce à sa conception souple, ce préhenseur peut être utilisé pour une variété d’applications allant des tâches industrielles aux manipulations délicates de fruits et légumes.
- Fiabilité: Le nouveau procédé d’impression 3D utilisé élimine les fuites et les défauts courants dans les préhenseurs souples traditionnels, assurant ainsi une meilleure fiabilité et performance.
- Adaptabilité: Le préhenseur peut être monté sur un bras robotique ou attaché à un robot pour des tâches de recherche et d’exploration.
Méthode d’Impression 3D Innovante
Le principal défi résidait dans la création d’un préhenseur souple sans les limitations des méthodes d’impression 3D traditionnelles. Le procédé de fabrication développé par l’équipe de recherche implique que la buse de l’imprimante trace un chemin continu à travers chaque couche imprimée. Cette approche réduit considérablement les fuites et les défauts, courants lors de l’impression de matériaux souples.
De plus, cette méthode permet l’impression de parois fines jusqu’à 0,5 mm d’épaisseur, conférant ainsi au préhenseur une structure plus souple et une plus grande capacité de déformation.
Les chercheurs se sont inspirés du concept du “chemin eulérien” en théorie des graphes pour développer cette méthode d’impression novatrice. En suivant ces règles, ils ont pu imprimer de manière cohérente des robots souples pneumatiques fonctionnels avec des circuits de contrôle intégrés.
Applications du Préhenseur 3D Imprimé
Le préhenseur souple imprimé en 3D offre un large éventail d’applications pour les fabricants et les chercheurs, notamment :
- Industrie manufacturière: Le préhenseur peut être monté sur un bras robotique pour faciliter le processus de fabrication dans les industries alimentaires, cosmétiques, pharmaceutiques, etc.
- Manipulation de Fruits et Légumes: En raison de sa conception souple et délicate, le préhenseur est idéal pour manipuler les produits fragiles tels que les fruits et légumes sans les endommager.
- Recherche et Exploration: Le préhenseur peut être attaché à un robot pour des missions de recherche et d’exploration dans des environnements difficiles d’accès.
- Interaction Sûre avec les Humains: Sa conception souple et sûre permet aux robots d’interagir en toute sécurité avec les humains.
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Conclusion
En conclusion, le préhenseur imprimé en 3D sans électronique est une avancée majeure dans le domaine de la robotique souple. Avec son système de contrôle fluide ingénieux, sa conception souple et ses nombreuses applications pratiques, ce préhenseur offre des opportunités passionnantes pour l’industrie manufacturière, la recherche et l’exploration. Grâce à la nouvelle méthode d’impression 3D développée par les chercheurs, ce préhenseur est prêt à l’emploi dès la sortie de l’imprimante, avec une fiabilité et une performance améliorées. Il est temps pour les fabricants de saisir cette opportunité révolutionnaire et d’explorer les possibilités infinies de la robotique souple imprimée en 3D.
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