Afin de faciliter le travail des opérateurs dans les industries, une équipe de chercheurs d’ETH Zurich a développé une main robotique imprimée en 3D avec la technologie d’impression 3D à durcissement lent.
Cette technologie rendrait les mains robotiques en plastique plus précises et plus proches de l’homme. La polymérisation lente donne au plastique plus de temps pour se fixer, ce qui lui permet de capturer les détails de la main humaine et d’améliorer sa durabilité.
Sécuriser les usines automatisées avec des mains robotiques imprimées en 3D
Les scientifiques impliqués dans le processus ont utilisé des os, des tendons et des ligaments imprimés en 3D pour créer une structure de main robotique complète, semblable à celle d’un être humain. Pour ce faire, les chercheurs ont mélangé des pièces dures et souples imprimées en 3D en superposant jusqu’à quatre matières plastiques. La même stratégie peut être employée pour créer une structure robotique plus durable et plus complexe.
La combinaison de pièces imprimées en 3D souples et dures a permis de créer une pièce robotique souple qui peut être mise à l’échelle. Cependant, les pièces robotiques souples fabriquées grâce à ce processus conservent leurs propriétés physiques à grande échelle, contrairement à d’autres robots.
Ce résultat a été obtenu grâce à la technique d’impression 3D VCJ (vision-controlled jetting) qui peut être utilisée pour rendre les industries automatisées plus sûres grâce à des robots à matériaux souples.
Les scientifiques ont tenté de résoudre le problème de rigidité entre les pièces robotisées imprimées en 3D et les corps humains grâce aux pièces imprimées en 3D qui imitent la complexité de la nature. Les plastiques à durcissement lent imprimés en 3D sont créés par VCJ, ce qui donne à chaque couche le temps de durcir et permet d’obtenir un composant élastique plus durable. L’imprimante 3D impliquée dans le processus est guidée par des caméras et des lasers qui construisent chaque couche à l’épaisseur correcte.
Grâce aux pièces imprimées en 3D, les robots peuvent avoir les structures internes complexes nécessaires pour effectuer des tâches et des mouvements complexes.
L’un des auteurs de la recherche, Robert Katzschmann, professeur de robotique à l’ETH Zurich, a déclaré : « Les robots en matériaux souples, comme la main que nous avons mise au point, présentent des avantages par rapport aux robots conventionnels en métal. Comme ils sont souples, ils présentent moins de risques de blessures lorsqu’ils travaillent avec des humains, et ils sont mieux adaptés à la manipulation de marchandises fragiles« .
Les robots travaillant dans des usines automatisées peuvent provoquer des accidents mortels en cas de dysfonctionnement. Un incident tragique de ce type s’est produit récemment lorsqu’un Sud-Coréen est mort écrasé sur un tapis roulant parce qu’un robot l’a confondu avec une boîte de poivrons.
Thomas Buchner, doctorant à l’ETH Zurich qui a travaillé sur ce projet, a déclaré : « Nous n’aurions pas pu fabriquer cette main robotique avec les polyacrylates à polymérisation rapide que nous utilisions jusqu’à présent pour l’impression 3D. Nous utilisons maintenant des polymères thiolènes à polymérisation lente. Ceux-ci ont de très bonnes propriétés élastiques et reviennent à leur état d’origine beaucoup plus rapidement après avoir été pliés que les polyacrylates [les polymères standard utilisés dans l’impression 3D].
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