Evaluación de fabricación, control y rendimiento de un robot blando inspirado en Gecko

Esta técnica utiliza un kit de herramientas de robótica suave para fabricar nuestro robot blando inspirado en Gecko, que puede ser manipulado por una caja de control neumático universal. El uso de un robot de escalada suave permite una amplia variedad de aplicaciones que imponen altas exigencias en la máquina. Por ejemplo, para la limpieza de espejos solares o fachadas de rascacielos.

Básicamente cualquier otro robot blando se puede fabricar utilizando este método en cualquier sistema neumático se puede operar con una caja de controlador. La fabricación de los actuadores se realiza principalmente a mano y requiere práctica. No espere que funcione perfectamente en el primer intento.

Para preparar el elastómero, añadir cinco gramos de compuesto de elastómero Parte B, y 45 gramos de compuesto de la Parte A por actuador a una taza en un equilibrio. Y revuelva el contenido de la taza hasta que no se visiblen áreas blancas o rojas en el borde de la copa. A continuación, coloque la copa en una cámara de vacío durante 15 minutos para eliminar cualquier aire que quedó atrapado en el elastómero durante el proceso de agitación.

Y cargue el elastómero fundido a presión en una jeringa de 50 mililitros. Para el fabricante de la parte base primero abrazadera placa de vidrio acrílico con dos agujeros correspondientes en el molde e inserte la jeringa en el orificio inferior. Presione el émbolo para cargar el elastómero en una pierna o molde de torso.

Cuando el compuesto emerge del orificio superior, afloje las abrazaderas de tornillo y tire de la placa de vidrio acrílico de lado del molde. Utilice una herramienta afilada para perforar cualquier burbuja de aire en aumento. A continuación, agregue elastómero adicional.

Perforar las burbujas en aumento de nuevo y colocar el molde en fue horno de 65 grados Centígrados. Después de 30 minutos tomar el molde del horno y utilizar un cuchillo de corte para eliminar un elastómero extruido. Inserte un brazo de palanca entre las piezas del molde para abrirlo sin dañar las superficies de fundición y retire la pieza casi del actuador del molde.

Si la fundición fue exitosa, utilice el cuchillo de corte para quitar las bandas salientes. Al fabricante de las ventosas y la parte inferior del torso seguir el mismo procedimiento pero sin el uso de placas de vidrio acrílico adicionales. Para el fabricante de la parte inferior de la pierna empujar un tubo de silicona a través de los agujeros en la parte inferior del molde y llenar el molde con elastómero.

A continuación, utilice una pequeña espátula para distribuir el elastómero a las esquinas del molde y curar el moho en el horno durante 15 a 20 minutos. Cuando la parte inferior de la fundición se enfríe, llene el molde de la parte inferior con elastómero fresco, a uno a 1,5 milímetros por encima del elastómero ya endurecido e inserte una cánula de mariposa en la fundición base. Después de marcar el sitio de punción para su posterior identificación, coloque la base superior en el molde inferior y presione ligeramente los lados en el baño de elastómero.

Después de 10 a 15 minutos en el horno, retire el actuador del molde y utilice el sitio de punción para conectar el dispositivo a una fuente de presión para realizar una prueba de fuga final. Para fabricar el torso llene la parte inferior con elastómero y coloque la parte base en la parte inferior. Para preparar la superficie de unión de la extremidad, cubra la superficie de unión con elastómero y utilice agujas de pasador para fijar las piezas que se van a unir a una tabla de madera.

Después del curado, unir las ventosas con las patas unidas agujas en el torso para asegurarse de que todas las piezas están en el mismo plano, entonces usted es el conjunto durante 10 a 15 minutos adicionales. Utilice una llave allen de un milímetro para ampliar el punto de inserción y colocar el extremo de un tubo de silicona de no más de tres milímetros de diámetro sobre el orificio de inserción. Utilice la tecla para presionar el tubo en el orificio y sellar la entrada con una pequeña cantidad de elastómero.

A continuación, curar el montaje en el horno durante otros 10 minutos. Para configurar todo el sistema conecta los tubos de alimentación a las entradas de todos los actuadores. Conecte los tubos de alimentación incrustados en las patas con las ventosas y utilice agujas de pasador para fijar los marcadores al robot.

Conecte el robot a la caja de control y conecte una fuente de presión con una presión máxima de 1,2 bares y una fuente de vacío a la caja de control. Para realizar un experimento de escalada, coloque el robot en el punto de partida del plano de caminata e inicie la grabación. Pulse la función uno para activar el controlador de presión y dejar que el robot camine y suba durante al menos seis ciclos.

Pulse grabar para detener la grabación y asegurarse de que el robot no se caiga cuando se detenga el controlador de presión. A continuación, pulse la función uno para detener el controlador de presión. Es necesario adaptar el procedimiento de calibración a las condiciones reales de funcionamiento lo más cerca posible.

Al cambiar el ángulo de inclinación del plano de marcha, las condiciones de funcionamiento también cambian. Por lo tanto, la curva de presión angular debe recalibrarse para cada inclinación. Después de la recalibración en este análisis, el robot no sólo fue más rápido, sino que también fue capaz de escalar inclinaciones más pronunciadas mientras consumía menos energía.

En estas imágenes, se muestra el movimiento del robot para una inclinación de 48 grados. Como se ilustra, el rendimiento de escalada del robot se mejoró significativamente después de la recalibración, ya que el cambio de posición dentro del mismo intervalo de tiempo es casi el doble de grande. Como hemos observado con las ventosas, se pueden producir diferentes formas complejas con este método de fabricación.

Incluso aquellos con socavones. Al unir las partes individuales, es muy importante que el aliado en el mismo plano, de lo contrario la capacidad de escalada del robot se reducirá drásticamente. El robot es una plataforma interesante para investigar nuevas estrategias de movimiento.

Por ejemplo, este robot puede realizar una curva de maneras muy diferentes.