web analytics
11:11 Dubbele getallen
Gezondheid & UiterlijkWetenschap & Ontwikkeling

3D robothand met botten en pezen

3D-printen ontwikkelt zich snel en het scala aan materialen dat kan worden gebruikt, is aanzienlijk uitgebreid. Waar de technologie voorheen beperkt was tot snel uithardende kunststoffen, is deze nu ook geschikt gemaakt voor langzaam uithardende kunststoffen. Deze hebben doorslaggevende voordelen omdat ze verbeterde elastische eigenschappen hebben en duurzamer en robuuster zijn.

7a3f448d625a99a638206ed56705e3d7 AnGel-WinGs.nl

Het gebruik van dergelijke polymeren wordt mogelijk gemaakt door een nieuwe technologie ontwikkeld door onderzoekers van ETH Zürich en een Amerikaanse start-up. Als gevolg hiervan kunnen onderzoekers nu in één keer complexe, duurzamere robots uit verschillende hoogwaardige materialen 3D-printen. Deze nieuwe technologie maakt het ook gemakkelijk om zachte, elastische en stijve materialen te combineren. De onderzoekers kunnen er ook delicate structuren en onderdelen met holtes mee maken.

Materialen die terugkeren naar hun oorspronkelijke staat

Met behulp van de nieuwe technologie zijn onderzoekers van ETH Zürich er voor het eerst in geslaagd om in één keer een robothand te printen met botten, ligamenten en pezen gemaakt van verschillende polymeren. “We hadden deze hand niet kunnen maken met de snel uithardende polyacrylaten die we tot nu toe bij 3D-printen hebben gebruikt”, legt Thomas Buchner uit, een promovendus in de groep van ETH Zürich-roboticaprofessor Robert Katzschmann en eerste auteur. van de studie. “We gebruiken nu langzaam uithardende thioleenpolymeren. Deze hebben zeer goede elastische eigenschappen en keren na het buigen veel sneller terug naar hun oorspronkelijke staat dan polyacrylaten.” Dit maakt thioleenpolymeren ideaal voor het produceren van de elastische ligamenten van de robothand.

Bovendien kan de stijfheid van thiolenen heel goed worden afgestemd op de eisen van zachte robots. “Robots gemaakt van zachte materialen, zoals de hand die we hebben ontwikkeld, hebben voordelen ten opzichte van conventionele robots van metaal. Omdat ze zacht zijn, is er minder risico op letsel als ze met mensen werken, en zijn ze beter geschikt voor het hanteren van kwetsbare goederen ”, legt Katzschmann uit.

Scannen in plaats van schrapen

3D-printers produceren objecten doorgaans laag voor laag: mondstukken brengen op elk punt een bepaald materiaal in stroperige vorm af; een UV-lamp hardt vervolgens elke laag onmiddellijk uit. Bij eerdere methoden was een apparaat betrokken dat na elke uithardingsstap oneffenheden in het oppervlak wegschraapte. Dit werkt alleen met snel uithardende polyacrylaten. Langzaam uithardende polymeren zoals thiolenen en epoxyharsen zouden de schraper doen vervuilen.

Om het gebruik van langzaam uithardende polymeren mogelijk te maken, hebben de onderzoekers het 3D-printen verder ontwikkeld door een 3D-laserscanner toe te voegen die elke geprinte laag onmiddellijk controleert op eventuele onregelmatigheden in het oppervlak. “Een feedbackmechanisme compenseert deze onregelmatigheden bij het printen van de volgende laag door in realtime en met uiterste nauwkeurigheid noodzakelijke aanpassingen aan de hoeveelheid te printen materiaal te berekenen”, legt Wojciech Matusik uit, een professor aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT). in de VS en co-auteur van de studie. Dit betekent dat de nieuwe technologie, in plaats van ongelijke lagen glad te strijken, eenvoudigweg rekening houdt met de oneffenheden bij het printen van de volgende laag.

Inkbit, een spin-off van MIT, was verantwoordelijk voor de ontwikkeling van de nieuwe printtechnologie. De onderzoekers van ETH Zürich ontwikkelden verschillende robottoepassingen en hielpen de printtechnologie te optimaliseren voor gebruik met langzaam uithardende polymeren. De onderzoekers uit Zwitserland en de VS hebben de technologie en hun voorbeeldtoepassingen nu gezamenlijk gepubliceerd in het tijdschrift Nature .

Bij ETH Zürich zal de groep van Katzschmann de technologie gebruiken om verdere mogelijkheden te onderzoeken en nog geavanceerdere structuren te ontwerpen en aanvullende toepassingen te ontwikkelen. Inkbit is van plan de nieuwe technologie te gebruiken om zijn klanten een 3D-printservice aan te bieden en de nieuwe printers te verkopen.

Bron

Gerelateerde artikelen

Back to top button
Close

Een Adblocker gedecteerd

AngelWings.nl wordt mede mogelijk gemaakt door advertenties ♥Support ons door je ad blocker uit te schakelen♥