Robotický slon z EPFL ukazuje bioinšpirovanú 3D tlač s miliónmi variácií
Zdroj: EPFL News - Celia Luterbacher | 17. 7. 2025
Vedci z EPFL vyvinuli 3D-tlačiteľnú, programovateľnú mriežkovú štruktúru pre robotiku, ktorá napodobňuje rozmanitosť biologických tkanív. Táto technológia umožňuje vytvoriť roboty s vlastnosťami od flexibilného chobota po pevné kosti, a to všetko z jedného penového materiálu. Josie Hughes a jej tím z CREATE Lab v EPFL vyvinuli inovatívnu mriežkovú štruktúru, ktorá kombinuje biologickú rozmanitosť s presnosťou robotiky. Táto mriežka je zložená z individuálnych buniek, ktoré môžu mať rôzne tvary a pozície. Výsledkom je škálovateľné riešenie pre navrhovanie ľahkých a prispôsobivých robotov. Qinghua Guan z EPFL uvádza, že ich metóda ponúka nové možnosti pre dizajn robotov.
Bioinšpirovaná 3D tlač pre robotiku
Silný šprint geparda, ladný pohyb hada alebo obratný úchop človeka: všetky tieto pohyby sú umožnené dokonalou súhrou medzi mäkkými a pevnými tkanivami. Svaly, šľachy, väzy a kosti spolupracujú na poskytovaní energie, presnosti a rozsahu pohybu potrebného na vykonávanie zložitých pohybov, ktoré vidíme v živočíšnej ríši. Replikácia tejto muskoskeletálnej rozmanitosti v robotike je mimoriadne náročná. Doteraz bola 3D tlač s použitím viacerých materiálov jedným zo spôsobov, ako vytvoriť roboty kombinujúce mäkké a pevné časti, no tento prístup neumožňuje plynulú kontrolu nad vlastnosťami ako tuhosť alebo nosnosť v rámci robotickej štruktúry.
Inovatívna mriežková štruktúra
Tím vedený Josie Hughes v CREATE Lab na EPFL vyvinul inovatívnu mriežkovú štruktúru, ktorá kombinuje rozmanitosť biologických tkanív s robotickou kontrolou a presnosťou. Mriežka, vyrobená z jednoduchého penového materiálu, je zložená z individuálnych buniek, ktoré môžu byť naprogramované na rôzne tvary a pozície. Tieto bunky môžu mať viac ako milión rôznych konfigurácií a môžu byť kombinované na vytvorenie nekonečných geometrických variácií.
Dve programovacie dimenzie; nekonečné geometrické variácie
Tímova programovateľná mriežka môže byť tlačená pomocou dvoch hlavných typov buniek s rôznymi geometrickými tvarmi: body-centered cubic (BCC) bunka a X-cube. Keď sa každý typ bunky použije na 3D tlač robotického „tkaniva“, výsledná mriežka má rôzne vlastnosti tuhosti, deformácie a nosnosti. Metóda CREATE Lab tiež umožňuje tlačiť mriežky z hybridných buniek, ktorých tvar sa nachádza kdekoľvek na spektre medzi BCC a X-cube.
Vodotesné a pripravené na senzory
Pre svoj model slona umožnila táto dvojitá programovacia schopnosť výrobu niekoľkých rôznych typov tkanív s unikátnymi rozsahmi pohybu, vrátane kĺzavého kĺbu (nachádzajúceho sa v malých kostiach nohy), ohybného jednoosového kĺbu (nachádzajúceho sa v kolene) a dvojcestného ohybného dvojosového kĺbu (nachádzajúceho sa v prstoch). Tím dokonca dokázal replikovať komplexný pohyb svalnatého chobota slona vytvorením samostatných sekcií mriežky určených na krútenie, ohýbanie a rotáciu, pričom zachoval plynulé a kontinuálne prechody medzi nimi.
Zdroj
Autor pôvodného článku: Celia Luterbacher
Zdroj: EPFL News
Originál: https://actu.epfl.ch/news/elephant-robot-demonstrates-bioinspired-3d-print-2
Preklad a úprava: Redakcia robotika24
Licencia: CC BY-SA 4.0
Inzercia
Tento článok bol pôvodne publikovaný na EPFL News. Preklad a úprava: Martin Kováč, robotika24.
O autorovi
Martin Kováč
Martin je technologický novinár so zameraním na robotiku, umelú inteligenciu a automatizáciu. Po štúdiu informatiky na STU v Bratislave pracoval v niekoľkých technologických firmách, odkiaľ prináša praktický pohľad na najnovšie inovácie. Pre robotika24 pokrýva témy od priemyselných robotov až po spotrebiteľskú elektroniku a autonómne vozidlá.
