자연에서 영감을 받은 로보틱스 디자인: Bloom

인간의 손과 갈리카 장미의 움직임에서 영감을 받은 혁신적인 로봇 그리퍼

싱가포르 공과대학(SUTD)의 생물학적 영감을 받은 로보틱스 디자인 연구소(BRD)에서 제작한 Bloom은 인간의 손의 민첩성과 갈리카 장미의 주기적인 개화 현상에서 영감을 받았습니다. 인간의 손톱(corpus unguis)의 기능을 모방하여, Bloom은 300 마이크론 두께의 물체부터 1.4kg의 무거운 물체까지 잡을 수 있으며, 반경 1.5mm의 작은 물체를 떠올릴 수 있습니다.

Bloom은 생물학적으로 영감을 받은, 공기로 작동하는, 형태 변형 가능한 소프트 로봇 그리퍼로, 현장에서 빠르게 작업 공간을 재구성할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 수동으로 닫히는 손톱, 양방향으로 접을 수 있는 꽃잎, 다양한 잡기와 조작 작업에 적응할 수 있는 유연한 손바닥을 특징으로 합니다. 빠르게 잡기 작업 공간을 현장에서 재구성할 수 있는 능력은 Bloom이 다양한 부분 작업을 포함하는 조립 작업을 수행할 수 있게 해주는, 기존의 강체 그리퍼나 기존의 소프트 그리퍼에서는 불가능했던 성과입니다.

Bloom은 FEA를 이용한 디자인 최적화, 3D 프린팅, 실리콘 몰딩 및 주조 등의 기술을 활용하여 제작되었습니다. 이 디자인은 115 x 115 x 152mm의 사양을 가지고 있습니다. 이 디자인의 키워드로는 소프트 로보틱스, 생물학적 영감 디자인, 생명 모방, 로보틱스, 재료 과학 등이 있습니다.

Bloom은 작은 물체와 얇은 물체를 정밀하게 잡기 위해 수동으로 닫히는 손톱을 특징으로 합니다. 최적화된 양방향 플랩 디자인은 곡물, 젤리, 스크램블 에그와 같은 입자 형태의 물체를 떠올리는 동작을 가능하게 합니다. 다재료 손바닥 디자인은 Bloom의 개구부를 넓은 물체에 맞게 변경할 수 있게 해줍니다. Bloom은 다양한 잡기 모드를 전환하고 작동시키기 위해 안전한 압력(-80kPa에서 60kPa)을 사용합니다.

이 프로젝트는 2021년 2월에 싱가포르 공과대학에서 완료되었습니다. 실리콘과 공기는 모두 부드러운 재료이며, 이 소프트 그리퍼의 주요 구성 요소입니다. 이 때문에 Bloom은 부드러운 물체와 안전하고 효과적으로 상호 작용할 수 있습니다.

소비재, 물류, 식품 산업은 로봇 기술의 도입으로 변화하는 수요를 충족시키는 데 큰 도움을 받았습니다. 이러한 산업에서 식품을 안전하게 다루는 데는 다양하고 적응력 있는 그리퍼 인터페이스가 필요합니다. 기존의 강체 그리퍼와 비교하여, Bloom은 기능성 초탄성 재료를 사용하여 제작된 유연한 소프트 액추에이터를 활용하여 다양한 형태의 물체를 안전하고 신뢰성 있게 잡을 수 있습니다.

Bloom은 생물학적으로 영감을 받은, 공기로 작동하는, 형태 변형 가능한 소프트 로봇 그리퍼로, 현장에서 빠르게 작업 공간을 재구성할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다. 수동으로 닫히는 손톱, 양방향으로 접을 수 있는 꽃잎, 다양한 잡기와 조작 작업에 적응할 수 있는 유연한 손바닥을 특징으로 합니다. 빠르게 잡기 작업 공간을 현장에서 재구성할 수 있는 능력은 Bloom이 다양한 부분 작업을 포함하는 조립 작업을 수행할 수 있게 해주는, 기존의 강체 그리퍼나 기존의 소프트 그리퍼에서는 불가능했던 성과입니다.

이 디자인은 2022년 A' 로보틱스, 자동화 및 자동화 디자인 상에서 아이언을 수상했습니다. 아이언 A' 디자인 상은 잘 디자인된, 실용적이며, 혁신적인 창조물에 수여되며, 전문적이고 산업적인 요구 사항을 충족시키는 데 있어 산업 최고의 실천과 능력 있는 기술 특성을 통합하는 것으로 존경받습니다. 그들은 만족감과 긍정적인 감정을 제공하며, 더 나은 세상을 위해 기여합니다.


프로젝트 세부 사항 및 크레딧

프로젝트 디자이너: BioInspired Robotics & Design Laboratory
이미지 크레딧: Snehal Jain Saikrishna Dontu Joanne Ee Mei Teoh Aaron Chooi Pablo Valdivia Y Alvarado
프로젝트 팀 구성원: Snehal Jain Saikrishna Dontu Joanne Ee Mei Teoh.
프로젝트 이름: Bloom
프로젝트 클라이언트: BioInspired Robotics & Design Laboratory


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