Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Delftse wetenschappers ontwikkelen programmeerbare zachte actuatoren voor robots

Wetenschappers van de TU Delft hebben ultraprogrammeerbare actuatoren ontwikkeld die uit zowel harde als zachte materialen bestaan. Hiermee kunnen ze worden ingezet in zachte robots, die daarmee veilig complexe bewegingen kunnen uitvoeren bij tere voorwerpen of mensen.

Volgens de wetenschappers was de mate van programmeerbaarheid tot nu toe een probleem in dit veld van flexibele metamaterialen en zachte robotica. Ze presenteren een aantal nieuwe ontwerpen van zeer programmeerbare, mechanische metamaterialen waarbij de aandrijfkracht, amplitude en aandrijfmodus binnen een groot bereik kunnen worden ingesteld. Bij robotica kunnen deze zachte actuatoren bijvoorbeeld worden gebruikt als kinematische controller, drukwisselaar of pick-and-place-eindeffector.

Onderzoeker en hoogleraar Zadpoor legt uit dat vervorming bij de zachte materialen de nodige voordelen heeft. "De functie zit al in het materiaal zelf. We moesten het fenomeen van vervorming daarom beter bestuderen. Ooit werd het als het toppunt van slecht ontwerp beschouwd, maar in de afgelopen paar jaar is die eigenschap onder controle gekregen en wordt zij gebruikt om mechanische metamaterialen met geavanceerde functies te ontwerpen. Zachte robotica in het algemeen en zachte actuatoren in het bijzonder kunnen enorm van zulke designmaterialen profiteren", aldus Zadpoor.

Een zachte actuator wordt toegepast bij een conventionele robotarm voor 'pick-and-place'-taken

De mogelijkheid tot vervorming werd echter gelimiteerd door de beperkte programmeerbaarheid ervan. De onderzoekers zijn er volgens eigen zeggen in geslaagd om hogere vervormingsgradaties te berekenen en voorspellen, en zodoende het materiaal vatbaarder hiervoor te maken. Op basis van computermodellen zijn diverse imperfecties in de ontwerpen toegepast. Volgens de onderzoekers zijn veel complexere vervormingen mogelijk als verschillende imperfecties worden gecombineerd. Met behulp van tweefotonenpolymerisatie en stereolithografie zijn zachte metamaterialen geprint met zowel stijve als flexibele onderdelen. Deze 3d-printmethodes waren noodzakelijk, omdat de structuurdetails heel klein zijn, op micrometerniveau.

Het idee is dat hiermee uiteindelijk bijvoorbeeld een robothand kan worden gemaakt die vrijwel geheel vergelijkbaar is met een menselijke hand. Daarbij gaat het om de combinatie van zachte grip, kracht, en snelle en precieze bewegingen. Robots die met mensen moeten omgaan, moeten in bepaalde gevallen zachte materialen hebben, zodat ze veilig en voorzichtig zijn, zoals bij het onderzoeken van weke delen van het menselijk lichaam.

Het onderzoek is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Materials Horizons, onder de titel Ultra-programmable buckling-driven soft cellular mechanisms.

Door Joris Jansen

Nieuwsredacteur

10-07-2019 • 12:40

31 Linkedin Google+

Reacties (31)

Wijzig sortering
Ik ben oprecht benieuwd wanneer mensen gaan kiezen om hun ledematen te vervangen voor artificiële.
Dat gaat denk ik nog wel even duren. Er zijn nog erg veel stappen te gaan voor ze beter werken dan normale ledematen. Voornamelijk in de nauwkeurige controle van de beweging, het gevoel van aanraking en voorkomen dat er problemen van infecties of andere lichaamelijke problemen bij het connectie deel.

Maar voor wie om wat voor reden dan ook toch al een lichaamsdeel verloren heeft is bijna alles al beter dan niks. Niet voor niets dat een haak als hand of houten poten gebruikt werden in het verleden. Nu in de huidige tijden waarbij je daadwerkelijk controle over de beweging krijgt van de artificiële lichaamsdeel is het verliezen een minder grote belemmering. En ook deze ontwikkeling kan waarschijnlijk hierbij helpen. Maar het is nog lang niet beter dan het origineel.
Zo gauw ze (ik ) :
- Sterker word
- Ze langer meegaan
- De kleur kan kiezen :+
Je vergeet Biocompatiblitiy. Tenzij je je hele leven pillen wilt blijven slikken om afstoting af te wenden.
Details en logischerwijze een conditio sine qua non uiteraard ;)
En de gave lichtjes!

Wellicht iets teveel Deus Ex gespeeld...
En lasers uit de vingers en ogen :*)
Handig voor tijdens het fietsen en op parties :+

[Reactie gewijzigd door OxWax op 10 juli 2019 16:20]

I wear my sunglasses at night :)
Ik ben oprecht benieuwd wanneer mensen in zijn geheel worden vervangen door deze techniek samen met AI.
Het wachten is op de AI die dit besluit neemt.
Sommigen hebben die keuze niet, maar inderdaad, over <x> tijd wordt dat net zo gangbaar als Botox.
Waarschijnlijk nooit. Ledematen van een mens zitten nog dusdanig complex in elkaar (i.c.m. spieren en aansturing) dat kunstmatig mogelijk nooit het niveau haalt van het lichaam zelf.

Daarnaast blijft kunstmatig materiaal lichaamsvreemd en de meeste kunstmatige zaken (die in een lichaam geplaatst kunnen worden) gaan geen heel mensenleven mee (beperkte duurzaamheid). Het lichaam herstelt zich - tot op zekere hoogte - zelf, omdat het levend materiaal is. Kunstmatig blijft dood materiaal.

Daarbij zal ook zeker kosten een rol spelen. Kunstmatig is een 'next-best' oplossing voor degenen die hun natuurlijke ledematen niet (meer) hebben.

Waarom zou je in vredesnaam eigen ledematen willen vervangen door kunstmatige? Wilde je een schoonheidssalon voor 'perfectionering' van een mens? Volgens mij ga je dan ook ethisch een grens over.
Ik weet welke industrie dit als eerste commercieel inzet.. hur hur :P
Agrarische sector,
https://www.nemokennislin.../de-plukrobot-komt-eraan/

Bij dit soort techniek worden de schuine grappen uit een mouw geschud,
de techniek van de arm is al in beginsel af, alleen dat laatste stukje om niet te veel druk op een vrucht uit te voeren moet nog worden uitgewerkt.
"alleen dat laatste stukje om niet te veel druk op een vrucht uit te voeren moet nog worden uitgewerkt."

Mocht dat uiteindelijk niet lukken is het alsnog een mooie voor Hero. Die kunnen dat ding prima gebruiken voor hun vruchtenjam.. dan maakt een gespletste aardbei meer of minder ook niet uit.
Maar beschadigde vruchten zijn minder lang houdbaar en op korte termijn zal het geplette deel bruin worden omdat het oxideert (geen idee of dit ook de smaak op korte termijn beïnvloed). Tevens zou je ook moeten gaan detecteren welke vrucht beschadigd is. Dus ik gok dat jam makers ook liever gehele vruchten aangeleverd krijgen.
Maar beschadigde vruchten zijn minder lang houdbaar en op korte termijn zal het geplette deel bruin worden omdat het oxideert (geen idee of dit ook de smaak op korte termijn beïnvloed). Tevens zou je ook moeten gaan detecteren welke vrucht beschadigd is. Dus ik gok dat jam makers ook liever gehele vruchten aangeleverd krijgen.
Spectrograaf doet dat volledig automatisch : fruit, visversheid, ...
https://www.sciencedirect...cle/pii/S131915781830209X

Iets gelijkaardigs om je drankje te testen voor 'verdachte' substanties
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26990972
http://bwtek.com/technology/raman/

[Reactie gewijzigd door OxWax op 10 juli 2019 16:18]

Hero? Ik moest gelijk aan Big Hero 6 denken. ;)
Er zijn all verschillende EU projecten die zich richten op pluk-robots, zoals deze paprika pluk robot.

Hier zie je ook dat het niet nodig is om fruit zachtjes vast te pakken. Je kan er ook een zacht opvangbakje onderhouden en het steeltje doorknippen .
Dat lukt voor een paprika,

maar een tomaat is al wat gevoeliger en daarnaast is er ook de komkommer die al wat langer is.

Dezelfde arm kan overigens worden gebruikt, alleen het handje is dan anders.
:o

je bedoelt operatierobots , neem ik aan? :P
Wel eerst ff voor verwarmen!
Zou het mogelijk zijn om een materiaal te kiezen waarmee je dan ook kan bepalen hoever de actuator is ingedrukt? Wellicht die ronde cirkel in het filmpje?
Wat zou kunnen is een glas fiber door het materiaal verwerken en dan de buiging van de glasvezel te meten.
Dit kan door de licht weerstand vam de fiber te meten.
"Een actuator is een toestel dat invloed kan uitoefenen op zijn omgeving." Wikipedia

"Spieren of klieren zijn de effectoren die voor een gewenste reactie zorgen op een prikkel uit het milieu. "
Biologielessen.nl
Interessant artikel. Wat mij betreft mogen er wel wat meer artikelen over robotica op tweakers staan.
Het zijn actuatoren, maar wel zachte structuren met een voorspelbaar gedrag. De titel van de paper is hierin wel duidelijk: 'Ultra-programmable buckling-driven soft cellular mechanisms'.


Om te kunnen reageren moet je ingelogd zijn


OnePlus 7 Pro (8GB intern) Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 3a XL FIFA 19 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Wetenschap

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware.Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer de Persgroep Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True