Mise à jour (22/11/2013): option beaucoup moins cher a ajouté à la liste du matériel pour remplacer les ampoules de squeeze. Merci au personnel de l’éducation à l’Institut Franklin à Philadelphie (Pennsylvanie) pour cette remarque !
Mise à jour (23/04/2013): plus petit, moins cher "mini" pince STL fichier a été ajouté. Cette pince coûtera moins cher pour commander à partir d’un service d’impression 3D et ne nécessite pas autant d’air pour gonfler (plus facile à gonfler avec une pompe unique d’un bulbe de squeeze).
Crédits : La technologie de robot mou dans ce projet a été développée dans le Groupe Whitesides à l’Université Harvard. Pour plus de détails sur le développement de la technologie et ses utilisations, voir les études Robotique Soft pour les chimistes et Démarche multi Robot soupleet vérifier leur page de publications pour un nouveau travail. Ces instructions, qui a modifié le processus original du groupe Whitesides pour être moins cher et plus respectueux de l’enfant, ont été élaborées par un chercheur postdoctoral (Dr Ben Finio) dans le Laboratoire créatif de Machines à l’Université Cornell (PI: Prof. Hod Lipson), avec l’aide du Prof. Robert Berger. Le travail de Cornell a été parrainé par la National Science Foundation (DRL-1030865) et la Fondation de Motorola. Extraordinaire grâce au Générateur d’Ithaque et Ithaca Sciencenter pour fournir des auditoires pour nous aider à tester ce projet.
« Les robots mous » font fureur dans le milieu de la recherche robotique dès maintenant. Oubliez ce que vous pensez habituellement sur acier et aluminium robots et machines - engrenages, poulies, circuits imprimés. Ces robots sont fabriqués à partir de plastiques et caoutchoucs douces et extensibles et poussés par les choses allant de l’air comprimé à des réactions chimiques et des matériaux qui changent de forme en raison de la tension ou de courant électrique. Les robots existants incluent un ver de robot qui peut survivre étant frappé avec un marteau, un laminage ballon en forme de robot, une pince rempli de grains de caféet même un tentacule de poulpe artificiel.
Ce projet décrira comment faire simples, pneumatiques robots mous qui sont faites de caoutchouc de silicone et en forme à l’aide d’un 3D imprimée moule. Le projet est issu d’un préhenseur robotique doux et une marche douce robot développé à l’origine par le groupe Whitesides à l’Université Harvard :
Le projet requiert l’accès à une imprimante 3D, ou vous pouvez commander un moule 3D imprimé d’un service d’impression en ligne comme Shapeways, Sculpteo ou iMaterialise.
NOTE importante concernant les matériaux imprimante 3D: je peux seulement vous garantir que ce projet devrait fonctionner avec un moule de l’ABS. Je pense que PLA devrait fonctionner mais n’ont pas pu tester encore. J’ai aussi testé les frittage laser en nylon et moules de photopolymère UV (« forte et flexible poli » et « détail plastique » respectivement sur Shapeways), avec des résultats mitigés. Même avec une finition « polie », le laser fritté nylon a une surface un peu poreuse, ce qui peut rendre très difficile, voire impossible d’enlever le caoutchouc de silicone du moule sans casser. Les photopolymères UV peut empêcher le caoutchouc de silicone de guérir complètement, laissant une surface collante ou même gluante. Point étant - commander ce matériel à vos propres risques ! Un représentant de Smooth-On (fabricant du caoutchouc de silicone Ecoflex) a suggéré pulvérise des matériaux de moulage incompatible avec une laque acrylique clair, mais je n’ai pas pu essayer encore. Il a expressément recommandé Krylon Crystal Clear.
Matériel requis
- EcoFLEX 00-30 (un « kit d’essai » est suffisant pour faire 5-10 robots selon la taille).
- (Facultatif): Ecoflex 00-50, qui est plus rigide que Ecoflex 00-30. À l’aide des matériaux (00-30 pour la couche supérieure) et 00-50 pour la couche inférieure peuvent aider le robot plier plus facilement lorsqu’il est gonflé, mais ce n’est pas obligatoire et conduira le coût de votre projet. Seulement recommandé si vous prévoyez faire un grand nombre de robots (par exemple, pour un programme après l’école ou le camp d’été) et besoin d’acheter deux ou plusieurs trousses de Ecoflex de toute façon.
- (Facultatif): colorant alimentaire. La couleur par défaut de salaison Ecoflex est écru, mais vous pouvez utiliser le colorant pour personnaliser vos robots alimentaire.
- 1/16" ID, 1/8" OD polyéthylène tube * (numéro de pièce 5181K 15 à McMaster-Carr), environ un pied par robot
- 1/8 po ID, 1/4" OD silicone caoutchouc tubes * (numéro de pièce 5236K 832 à McMaster-Carr), environ un pouce par robot
- Squeeze ampoule : nous vous recommandons le « Polaroid Super souffleur avec Hi Performance silicium Squeeze bulbe », disponible sur Amazon.com et RitzCamera.
- Mise à jour : ces seringues fonctionnent tout aussi bien et sont beaucoup moins cher que les ampoules de squeeze. Au contraire, ils travaillent mieux - qu’elles ne laissent pas air autant, permettant ainsi la pince maintenir sa forme mieux. Beaucoup plus économique si vous faites cela pour un grand groupe d’étudiants.
- Moule papier 3D. Le fichier STL pour une pince base de quatre-jambe est disponible en pièce jointe à cette page et est également disponible sur Shapeways et Thingiverse. Si vous avez accès à un programme de CAO (il y a certains gratuits, comme Google Sketchup et 123D par Autodesk), vous pouvez également concevoir vos propres moules. Mise à jour 23/04/2013: J’ai également ajouté un fichier STL de "mini" pince - plus petit, moins cher à imprimer et plus facile à gonfler avec un squeeze simple d’un bulbe de squeeze. Ce fichier est également disponible sur cette page, Shapeways et Thingiverse. Assurez-vous de lire l’avertissement ci-dessus au sujet des matériaux!
- Plateau de cafétéria en plastique ou en métal cuisson plateau (plateau métallique requis uniquement si vous envisagez d’utiliser un four, voir ci-dessous)
- Gants jetables
- Ciseaux
- Gobelets en plastique
- Agitateurs de café ou de bâtons de popsicle
- Serviettes en papier pour nettoyage
- Minifour (facultatif). Ne pas utiliser un four que vous utilisez également pour se nourrir.
* Note: toutes les matières pour ce projet sont réutilisables à l’exception du caoutchouc de silicone. Le tube est très bon marché (moins d’un dollar par pied) n’est pas très économique expédier en petites quantités - il ne peut pas nuire à acheter quelques pieds de polyéthylène et de tube de silicone, afin de rendre plusieurs robots.
