高機能を備えたワイヤレスモジュール式ロボットの作成

3D プリントされたモジュール式キューブ

多用途で適応性のあるシステムの探求は、ロボット研究の原動力です。 従来のロボット システムは固定構造に依存しているため、動的な環境での適応性が制限されています。 ロボットがオンデマンドで形状や機能を再構成できれば、さまざまな場面でさらに便利になります。

博士号を取得しながら南メソジスト大学の生物学、作動、センシング、および輸送 (BAST) 研究室で機械工学の博士号を取得したアヌルッダ・バタチャジー氏は、磁気コネクタと埋め込み磁石を備えたモジュール式ロボット キューブの設計に着手し、相互作用してさまざまな構成を形成できるようにしました。 これらのモジュール式ロボット キューブは、外部磁気コントローラーを使用してワイヤレスで操作され、ミリ/マイクロスケールの再構成可能なロボット システムに新たな道を開きました。

バタチャジー博士は、表面に磁石が埋め込まれ、外部の電磁コントローラーで操作できる機能的なモジュール式立方体を設計および製造する必要がありました。 キューブには、2mm10のエッジ300μm埋め込み磁石用の穴。 立方体が適切に動作するには、磁石を埋め込むために面に正確な微細穴が必要でした。 研究チームは、精密な微細穴を備えた立方体を製造するために、プロジェクションマイクロステレオリソグラフィー（PµSL）を使用した高精度 3D プリンティングに目を向けました。

埋め込まれた磁石を使用して機能的なモジュラーキューブが製造されると、制御された自己集合、オンデマンドの分解、および再構成タスクのために電磁三軸ヘルムホルツコイルセットアップでテストされました。 モジュール式ロボットの自己組み立てを成功させるには、個々の立方体の正確な動作が不可欠です。 正確な動きは立方体の製造精度に依存します。 ほとんどの標準的な 3D プリンターは、必要な精度と精度を提供しません。 microArch S140 を使用して、Bhattacharjee 博士は正確な寸法の立方体を迅速に製造することができました。

アヌルッダ・バタチャジー博士、南メソジスト大学生物学、作動、センシング、および輸送研究室:

「わずか 2 週間以内に、3D プリントされた部品を受け取りました。 microArch S140 は、設計ファイルに基づいて正確な寸法を正確に作成しました。 BMF チームの効果的なコミュニケーションのおかげで、研究プロセスを加速し、予想よりも早く結果を得ることができました。 効率的なコミュニケーション、製品の提供、対応力を考慮すると、長期的なコラボレーションの信頼できるパートナーとして BMF を強くお勧めします。」

再構成可能なモジュール式ロボットは、外部磁気コントローラーを使用してワイヤレスで操作でき、コマンドに応じて自己組み立てまたは分解できます。 PµSL テクノロジーと生体適合性材料を使用して製造された小規模立方体により、磁気モジュール式ロボットを手術ツールや生物医学用途に使用する可能性が広がります。