고성능 무선 모듈형 로봇 만들기

3D 프린트된 모듈형 큐브

다재다능하고 적응 가능한 시스템을 찾는 것은 로봇공학 연구의 원동력입니다. 기존 로봇 시스템은 고정된 구조에 의존하므로 동적 환경에서의 적응성이 제한됩니다. 로봇이 필요에 따라 형태와 기능을 재구성할 수 있다면 다양한 환경에서 더욱 유용해질 것입니다.

박사 학위를 마치는 동안. Southern Methodist University의 BAST(생물학, 작동, 감지 및 운송) 연구소에서 기계 공학을 전공한 Anuruddha Bhattacharjee는 자기 커넥터와 내장 자석이 장착된 모듈형 로봇 큐브를 설계하여 상호 작용하고 다양한 구성을 형성할 수 있도록 했습니다. 이러한 모듈식 로봇 큐브는 외부 자기 컨트롤러를 사용하여 무선으로 조작되어 밀리/마이크로 규모의 재구성 가능한 로봇 시스템을 위한 새로운 길을 열었습니다.

Bhattacharjee 박사는 외부 전자기 컨트롤러로 조작할 수 있는 자석이 얼굴에 내장된 기능성 모듈형 큐브를 설계하고 제작해야 했습니다. 큐브에는2mm10개의 가장자리300μm 내장된 자석을 위한 구멍. 큐브가 제대로 작동하려면 자석을 내장하기 위해 표면에 정밀한 미세 구멍이 필요했습니다. 팀은 정밀한 마이크로 구멍이 있는 큐브를 제작하기 위해 투영 마이크로 광조형(PμSL)을 사용한 고정밀 3D 프린팅으로 전환했습니다.

기능성 모듈형 큐브가 내장된 자석으로 제작된 후 제어된 자체 조립, 주문형 분해 및 재구성 작업을 위해 전자기 3축 Helmholz 코일 설정에서 테스트되었습니다. 개별 큐브의 정확한 움직임은 모듈형 로봇의 성공적인 자체 조립에 매우 중요합니다. 정확한 움직임은 큐브 제작의 정확성에 따라 달라집니다. 대부분의 표준 3D 프린터는 필요한 정밀도와 정확성을 제공하지 않습니다. Bhattacharjee 박사는 microArch S140을 사용하여 정확한 치수의 큐브를 신속하게 제작할 수 있었습니다.

Anuruddha Bhattacharjee, Ph.D., Southern Methodist University 생물학, 작동, 감지 및 수송 연구소:

“단 2주 만에 우리는 3D 프린팅 부품을 받았습니다. microArch S140은 우리의 디자인 파일을 기반으로 정확한 치수를 정확하게 생성했습니다. BMF 팀의 효과적인 의사소통을 통해 우리는 연구 프로세스를 가속화하고 예상보다 빨리 결과를 얻을 수 있었습니다. 효율적인 의사소통, 제품 배송 및 응답성을 고려할 때 BMF를 장기적인 협력을 위한 신뢰할 수 있는 파트너로 적극 권장합니다.”

재구성 가능한 모듈형 로봇은 외부 자기 컨트롤러를 사용하여 무선으로 조작할 수 있으며 명령에 따라 자체 조립 또는 분해할 수 있습니다. PμSL 기술로 제작된 소규모 큐브와 생체 적합성 재료의 가용성은 수술 도구 및 생체 의학 응용 분야에 자기 모듈형 로봇을 사용할 수 있는 가능성을 열어줍니다.