Criando robôs modulares sem fio com alta

Cubos modulares impressos em 3D

A busca por sistemas versáteis e adaptáveis ​​é uma força motriz na pesquisa em robótica. Os sistemas robóticos tradicionais dependem de estruturas fixas, limitando a sua adaptabilidade em ambientes dinâmicos. Se os robôs pudessem reconfigurar sua forma e função sob demanda, eles se tornariam mais úteis em vários ambientes.

Ao concluir seu doutorado. em engenharia mecânica no Laboratório Biológico, de Atuação, Detecção e Transporte (BAST) da Southern Methodist University, Anuruddha Bhattacharjee decidiu projetar cubos robóticos modulares equipados com conectores magnéticos e ímãs embutidos, permitindo-lhes interagir e formar várias configurações. Esses cubos robóticos modulares foram manipulados sem fio usando um controlador magnético externo, abrindo novos caminhos para sistemas robóticos reconfiguráveis ​​em mili/microescala.

Dr. Bhattacharjee precisava projetar e fabricar cubos modulares funcionais com ímãs embutidos em sua face que pudessem ser manipulados com um controlador eletromagnético externo. Os cubos tinham2mmarestas com dez300 µm furos para os ímãs embutidos. Para que os cubos funcionassem corretamente, eles precisavam de microfuros precisos nas faces para incorporar os ímãs. A equipe recorreu à impressão 3D de alta precisão com microestereolitografia de projeção (PµSL) para fabricar os cubos com o microfuro preciso.

Uma vez que os cubos modulares funcionais foram fabricados com ímãs incorporados, eles foram testados em uma configuração de bobina triaxial eletromagnética de Helmholz para automontagem controlada, desmontagem sob demanda e tarefas de reconfiguração. O movimento preciso dos cubos individuais é crucial para o sucesso da automontagem dos robôs modulares. O movimento preciso depende da precisão da fabricação do cubo. A maioria das impressoras 3D padrão não fornece a precisão e exatidão necessárias. Usando o microArch S140, o Dr. Bhattacharjee conseguiu fabricar rapidamente o cubo com dimensões precisas.

Anuruddha Bhattacharjee, Ph.D., Laboratório de Biologia, Atuação, Sensoriamento e Transporte da Southern Methodist University:

“Em apenas duas semanas, recebemos nossas peças impressas em 3D. O microArch S140 produziu com precisão as dimensões precisas com base em nosso arquivo de projeto. A comunicação eficaz da equipe BMF nos permitiu acelerar nosso processo de pesquisa e obter resultados antes do previsto. Dada a sua comunicação eficiente, entrega de produtos e capacidade de resposta, recomendamos fortemente a BMF como um parceiro confiável para colaboração a longo prazo.”

Os robôs modulares reconfiguráveis ​​podem ser manipulados sem fio com um controlador magnético externo e auto-montados ou desmontados sob comando. Os cubos de pequena escala fabricados com tecnologia PµSL e a disponibilidade de materiais biocompatíveis abrem possibilidades de utilização de robôs modulares magnéticos para instrumentos cirúrgicos e aplicações biomédicas.