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Gentle Bot: 3D列印有感知機器人

Gentle Bot為康乃爾大學所研發的一款軟性機器人手,該機器人手具有感官特徵,可感知外部對象,包含了接觸到的物品的形狀與質地等。

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根據該研究團隊發表在Science Robotics 的”Optoelectronically innervated soft prosthetic hand via stretchable optical waveguides”一文(原文),在該假手當中裝備有可拉伸的光波導,並利用了軟微影(soft lithography)技術與Stratasys Objet 30 Polyjet 3D印表機製造,3D印表機是被用來製作其中的光波導管。

Gentle Bot就是利用波導來感知外部對像,其手指內包含一LED燈。這些導管使用光波通過分析光如何與外部物體相互作用,來確定機器人的周圍環境。利用3D列印和軟微影技術可以讓該假手比一般軟性機器人更便宜,根據其中一個研究人員表示,要複製該假手估計只需不到50美元,透過3D列印也可使研究人員更容易製造出原型。

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上圖為Gentel Box觸摸辨識成熟的番茄的過程

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除了利用3D列印製造技術之外,與現今大部分機器人手將感測器放置於外部進行感測不同,該假手將感測器放置於內部,感測器可以實際檢測到通過機器人的厚度被傳送的力道,像讓我們和其他生物感到疼痛時的做法一樣。

該假手對於3D列印義肢的發展具有重要的意義,現在已經有許多機構在幫助截肢者利用3D列印打造義肢,但現今的義肢只能提供功能性,還沒辦法做到感知,未來本技術有可能可以朝此目標研發,同時也可以用更低的成本來生產,真正造福更多地區的人類。

參考資料:

http://www.csmonitor.com/Technology/2016/1211/Gentle-Bot-brings-a-human-touch-to-robotics

https://3dprintingindustry.com/news/gentle-bot-3d-printing-robot-feelings-102376/