3Dプリントロボットが協力して大規模作業を実施 (3D Printed Robots, Designed to Work Together on Big Tasks)

ad

2025-02-07 タフツ大学

タフツ大学の機械工学助教授であるマーカス・ネミッツ氏は、3Dプリンターで製作可能な小型で堅牢なロボットを開発しました。これらのロボットは、柔軟な関節を持ち、数時間で製造できるため、低コストで大量生産が可能です。将来的には、災害救助、地雷除去、環境モニタリングなどでの活用が期待されています。ネミッツ氏は、これまでシミュレーション上での群ロボットのアルゴリズム開発に取り組んできましたが、実際のロボットシステムが存在しないことに課題を感じ、実用的なロボットの開発に着手しました。この研究成果は、2025年2月7日に『Nature Communications』誌に掲載されました。

<関連情報>

ソフトメカニズム駆動ロボットのフレームワーク A framework for soft mechanism driven robots

Cem Aygül,Can Güven,Sara A. Frunzi,Brian J. Katz & Markus P. Nemitz
Nature Communications  Published:07 February 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-56025-3

3Dプリントロボットが協力して大規模作業を実施 (3D Printed Robots, Designed to Work Together on Big Tasks)

Abstract

Soft robots excel in safety and adaptability, yet their lack of structural integrity and dependency on open-curve movement paths restrict their dexterity. Conventional robots, albeit faster due to sturdy locomotion mechanisms, are typically less robust to physical impact. We introduce a multi-material design and printing framework that extends classical mechanism design to soft robotics, synergizing the strengths of soft and rigid materials while mitigating their respective limitations. Using a tool-changer equipped with multiple extruders, we blend thermoplastics of varying Shore hardness into monolithic systems. Our strategy emulates joint-like structures through biomimicry to achieve terrestrial trajectory control while inheriting the resilience of soft robots. We demonstrate the framework by 3D printing a legged soft robotic system, comparing different mechanism syntheses and material combinations, along with their resulting movement patterns and speeds. The integration of electronics and encoders provides reliable closed-loop control for the robot, enabling its operation across various terrains including sand, soil, and rock environments. This cost-effective framework offers an approach for creating 3D-printed soft robots employable in real-world environments.

0109ロボット
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました