Technologie

Schotse onderzoekers 3D-printen kleine lopende robot, ondersteboven, in één stuk

De robot heeft wel een externe bron van luchtdruk nodig om te bewegen, maar door een slangetje aan te sluiten kan de robot direct van de printplaat weglopen. Deze robot kan weinig buiten lopen, maar door gebruik te maken van de elastische buiging van de printmaterialen is deze eenvoudig te produceren.

Een zogenaamde ‘soft-bodied robot’ heeft verschillende mogelijke handige toepassingen, maar is vaak lastig te produceren. Het Schotse team probeert hier verandering in te brengen door dergelijke robots uit een enkel stuk te produceren met een 3D-printer. Het grote voordeel van zachte robots is dat deze een stuk fijner en veiliger zijn voor gebruik rond mensen en dieren. Daarnaast zijn zachte materialen robuuster in bepaalde omstandigheden, wat dit soort robots ook een streepje voor kan geven.

Het team van de Universiteit van Edinburgh hoopt met nieuwe printtechnieken het printen van TPU voor iedereen makkelijker te maken.

Het is niet de eerste keer dat een robot uit één stuk 3D-geprint is. Eerder dit jaar waren onderzoekers aan de Universiteit van California in San Diego hier ook al in geslaagd. Deze lijkt in veel opzichten op de nieuwere robot uit Schotland, aangezien ze beiden door middel van luchtdruk kunnen bewegen en gemaakt zijn van het flexibele TPU. Waar het team uit Schotland wel een stap vooruit heeft gezet is in de print-tijd, deze bedroeg slechts 9 uur, tegenover 58 uur van het Amerikaanse team. 

Een andere interessante verbetering is het gebruik van een goedkopere en minder gespecialiseerde printer. Dit lijkt niet heel bijzonder, maar het printen van het gebruikte TPU levert normaal gezien veel problemen op. De stof is namelijk moeilijk om uit te printen; zo wil deze niet in rechte lijnen blijven liggen en is deze erg vloeibaar waardoor overhangende structuren erg lastig zijn om te printen. Deze problemen heeft het team opgelost door een flink grotere nozzle te gebruiken en het ontwerp ondersteboven te printen. Hierbij duwt de printer de TPU met elke nieuwe laag terug in positie en worden de lagen meer samengedrukt. 

De robot uit San Diego is een stuk groter en is ook sterk genoeg om zijn eigen persluchtfles mee te dragen.

Wanneer het printproces voltooid is, wordt het printbed weer omgedraaid zodat de geprinte robot weer normaal staat. Doordat het flexibele TPU gebruikt wordt is het mogelijk om simpelweg een pulserende luchtstroom aan te sluiten, met een druk van 2,25 bar. Dit buigt bepaalde onderdelen van de pootjes van de robot waardoor deze bewegen en wanneer de druk wegvalt bewegen ze elastisch weer terug. Hiermee kan een slim ontworpen robot lopen of andere simpele bewegingen uitvoeren terwijl deze slechts uit een enkel stuk bestaat.