Z odlično prožnostjo in prilagodljivostjo mehki napihljivi roboti postajajo luč prihodnosti v številnih aplikacijah. Vendar je bila brezhibna integracija sistemov zaznavanja in nadzora v te robote težaven izziv, saj je to treba izvesti brez ogrožanja mehkobe, oblike ali zmogljivosti robota.
Raziskovalna skupina, ki jo vodita prof. Jiyun Kim (Oddelek za inženirstvo novih materialov, UNIST) in prof. Jonbum Bae (Oddelek za strojništvo, UNIST), je naredila velik preboj na tem področju z uspešnim razvojem inovativne rešitve, znane kot "mehki ventil". " tehnologijo, ki omogoča popolno integracijo senzorjev in regulacijskih ventilov. Ob ohranjanju mehkobe robota.
Tradicionalno je moralo telo mehkega robota soobstajati s togimi elektronskimi komponentami, da so omogočale funkcije zaznavanja. Ta izziv je povzročil tehnologijo "mehkega ventila", integrirano rešitev, ki združuje senzorje in regulacijske ventile, ne da bi ovirala mehkobo robota. Tehnologija uporablja mehke analogne senzorje in krmilne ventile, komponente, ki za delovanje ne potrebujejo električne energije.
Te cevaste komponente imajo dvojno funkcijo: zmožne so zaznati zunanje dražljaje, hkrati pa uporabljajo zračni pritisk za natančen nadzor gibanja robota.
Ta preboj pomeni, da se mehkim robotom ni več treba zanašati na toge elektronske komponente za zaznavanje in nadzor. Tradicionalni mehki roboti imajo prožna telesa, vendar pogosto zahtevajo trde elektronske komponente za zaznavanje dražljajev in nadzor pogona. Vendar pa je pojav tehnologije mehkih ventilov tem robotom omogočil večjo avtonomijo in prilagodljivost.
Ta raziskava prinaša tudi široko paleto možnosti uporabe. Raziskovalna skupina je ustvarila univerzalne klešče, ki lahko spretno primejo lomljive predmete, kot je krompirjev čips, in se tako izognejo možnosti prekomerne sile, ki lahko povzroči zlom, ko tradicionalno togi roboti pobirajo predmete.
Poleg tega je raziskovalna skupina uspešno razvila nosljive robote s pomočjo komolcev, namenjene zmanjšanju obremenitve mišic pri opravljanju ponavljajočih se nalog ali del, ki zahtevajo naporno aktivnost rok. Te opore za komolce se samodejno prilagodijo kotu upogiba posameznikove roke, kar zmanjša stres v povprečju za 63 odstotkov in naredi nošenje robota udobnejše.
Osnovno načelo tehnologije mehkih ventilov je uporaba zračnega toka v cevasti strukturi za delovanje. Ko se en konec cevi napne, jo notranji navoj stisne in s tem nadzoruje dotok in odtok plina. To edinstveno gibanje, podobno harmoniki, omogoča natančno in prilagodljivo gibanje robota brez potrebe po elektriki.
Raziskovalna skupina je tudi ugotovila, da lahko s programiranjem strukture ali števila niti v cevi natančno nadzorujejo spremembe v pretoku zraka. Ta možnost programiranja omogoča, da je robot prilagojen različnim situacijam in zahtevam, hkrati pa ostaja prilagodljiv glede na zunanje sile.
Profesor Bae je dejal: "Te na novo razvite komponente je mogoče preprosto programirati z materiali, ki se uporabljajo brez potrebe po elektroniki. Ta preboj bo močno spodbudil napredek različnih nosljivih sistemov."
Ta revolucionarna tehnologija mehkih ventilov pomeni velik korak k omogočanju avtonomnega delovanja popolnoma mehkih robotov brez elektronike, kar je pomemben mejnik pri izboljšanju varnosti in prilagodljivosti v več panogah. Ugotovitve, objavljene v reviji Nature Communications, odpirajo nove možnosti za prihodnost mehke robotike. Pričakuje se, da bo ta tehnologija igrala ključno vlogo v zdravstvu, proizvodnji in na mnogih drugih področjih, saj bo v naša življenja in delo vnesla več udobja in inovativnosti.