Maaaring Makinabang ang Soft Robotics sa Foam Fluidics

Mula sa Matigas Patungo sa Malambot na mga Robot

Karaniwang naiisip natin ang malalaki at mabibigat na makinang pang-industriya o ang mga robot sa science fiction—mula sa nakakatakot na metal na Terminator hanggang sa mga robot sa I, Robot at sa mga makabagong humanoid robot.

Pinagmulan: Sanctuary

Karaniwan sa mga disenyong ito ang matitigas na ibabaw na metal o plastik. Mga piston, hydraulic system at de-koryenteng motor ang nagpapagalaw sa maraming ganitong robot.

Ngunit may mga gawaing nangangailangan ng mas maingat na paghawak. Ang mga robot na humahawak sa katawan ng tao o pumipitas ng prutas, halimbawa, ay maaaring makinabang sa nababaluktot na materyales upang mabawasan ang panganib ng pinsala.

Pinag-aaralan ng soft robotics ang mga makinang may malalambot at nababaluktot na bahagi. Natalakay na namin ang paggamit ng 3D printing sa paggawa ng malalambot na robot, pati ang posibleng paggamit ng hydrogel upang mapahusay ang paggalaw ng mga robot.

Isang bagong ideya ang maaaring idagdag ngayon sa hanay ng mga teknik sa soft robotics: foam fluidics.

Mula sa Pneumatic Logic Patungo sa Foam Fluidics

Sinuri ng mga mananaliksik sa Rice University sa Texas kung paano magagamit ang foam sa mga robot. Ang pagdaloy ng hangin sa open-cell foam ay maaaring magsagawa ng ilang tungkulin sa pagsukat at pagkontrol nang walang elektronikong circuit. Inilarawan nila ito sa pag-aaral na “Embedded Fluidic Sensing and Control with Soft Open-Cell Foams”.

Nakaugnay ang ideya sa pneumatic logic: ginagamit ang presyon at daloy ng hangin upang magproseso ng mga signal.

Madalas tularan ng mga pneumatic circuit ang mga elektronikong circuit. Habang dumarami ang mga tungkulin, maaari ring lumaki at bumigat ang mga bahagi nito.

Sa pamamaraang ito, ang mga patong ng foam mismo ang kumokontrol sa daloy. Nagbabago ang resistansiya sa hangin ayon sa ayos at pagkapitpit ng materyal, kaya maaaring pagsamahin ang sensing at pagkontrol sa isang malambot na estruktura.

Pinagmulan: Rice University

Analog na Circuit na Nakapaloob sa Materyal

Maaaring tumugon ang isang malambot na bahagi sa pagdiin nang hindi gumagamit ng hiwalay na elektronikong sensor. Sa ibang disenyo, sensor, controller at actuator ang kailangang magtulungan para rito.

Sa foam fluidics, ang mekanikal na tugon ay maaaring nakapaloob sa disenyo ng materyal. Halimbawa, maaaring magbago ang pagbaluktot ayon sa lakas ng pagdiin.

Pinagmulan: Rice University

Isang hamon ang pagiging compressible ng hangin: nagbabago ang densidad nito kasabay ng presyon, kaya mas masalimuot ang pagmomodelo ng daloy.

Bumuo ang koponan ng modelong nag-uugnay sa daloy at tugon ng foam upang makatulong sa pagdidisenyo ng mga sistemang may mahuhulaang kilos.

Mga Aplikasyon

Ang paglalagay ng sensing at pagkontrol sa foam ay maaaring magpababa ng bigat at tigas ng mga bahaging isinusuot. Kailangan pa rin ng suplay ng hangin at enerhiya; ang kawalan ng elektronikong circuit sa materyal ay hindi nangangahulugang walang konsumo ng enerhiya ang buong sistema.

Exosuits

Isang posibleng gamit ang tulong sa paggalaw para sa mga taong may kapansanan o pinsala. May mga exoskeleton nang gumagamit ng ibang teknolohiya para sa ganitong layunin, gaya ng tinalakay sa “Kalayaan at Paggalaw sa Tulong ng Robotics—Paano Maaaring Makatulong ang Exosuit sa mga Taong may Parkinson’s Disease”.

Sinusuri rin kung paano maaaring makabawas ng pinsala ang mga exoskeleton sa mga trabahong may mabibigat o paulit-ulit na gawain.

Maaaring pag-aralan ang pagsasama ng foam fluidics sa damit o exosuit. Kakailanganin munang patunayan ang tibay, kaginhawahan at kaligtasan nito sa aktuwal na paggamit.

Virtual Reality at Teknolohiyang Haptic

Lumilikha ang mga haptic system ng pakiramdam ng paghawak, presyon o paggalaw. Ginagamit ang mga ito sa virtual reality at iba pang simulation.

Maaaring gamitin ang foam fluidics sa mga interface na tumutugon sa paggalaw o pagdiin. Posibleng makatulong ang ganitong mga sistema sa pagsasanay, ngunit kailangan pa ng pagbuo at pagsusuri para sa bawat aplikasyon.

Pinagmulan: Rice University

Pamumuhunan sa Soft Robotics

Maaaring lumawak ang soft robotics habang dumarami ang gawaing nangangailangan ng maingat na pakikipag-ugnayan sa tao o sa maseselang bagay. Kabilang sa pinag-aaralang gamit ang pangangalaga sa pasyente, paghawak ng pagkain at pagpitas ng prutas.

Maaaring bumili ng mga pampublikong sapi ng mga kumpanyang kaugnay ng robotics sa pamamagitan ng angkop na broker. Makikita sa securities.io ang aming mga gabay sa mga broker sa Estados Unidos, Canada, Australia, United Kingdom, iba pang bansa.

Maaari ring suriin ang mga robotics ETF, gaya ng GlobalX Robotics & Artificial Intelligence ETF (BOTZ), iShares Automation & Robotics UCITS ETF (RBOT), o Global Robotics & Automation Index ETF (ROBO), para sa pagkakalantad sa maraming kumpanya. Magkakaiba ang kanilang hawak, gastos at panganib; hindi inaalis ng diversification ang posibilidad ng pagkalugi.

Mga Kumpanya ng Soft Robotics

1. Ekso BIONICS

Gumagawa ang Ekso Bionics ng mga exoskeleton para sa rehabilitasyon at trabaho. Ang ABI ay acquired brain injury, isang kondisyong saklaw ng paggamit ng medikal nitong EksoNR, hindi pangalan ng isang suit. Ang EVO naman ay isang passive exoskeleton para sa gawaing pang-industriya.

Bukod sa mga produktong pang-industriya, may mga sistema ang kumpanya para sa rehabilitasyon at pagtulong sa paglakad.

Umabot sa 18.279 milyong dolyar ang kita ng kumpanya noong 2023, mas mataas nang humigit-kumulang 42% kaysa noong 2022.

Pinagmulan: Ekso

Noong Disyembre 2022, binili ng Ekso ang Human Motion and Control (HMC) Business Unit ng Parker Hannifin Corporation upang idagdag sa mga produkto nito ang powered exoskeleton para sa mga taong may paralisis.

Pinalawak ng pagkuha ang mga produkto ng Ekso. Hindi nito tinitiyak ang mga susunod pang acquisition o ang magiging tagumpay ng bawat teknolohiya.

Maaaring maging kaugnay ng mga susunod na disenyo ang pag-unlad sa soft robotics. Gayunman, hindi ipinapakita ng pag-aaral sa foam fluidics na ginagamit na ito ng Ekso sa mga produkto nito.

2. Soft Robotics

Pribadong kumpanya ang Soft Robotics; hindi ito nakalista sa pampublikong stock exchange. Inilarawan ng ABB noong 2018 ang pamumuhunan at pakikipagtulungan nito sa kumpanya para sa mga malalambot na robotic gripper.

Pinagsasama ng mGripAI ang malambot na gripper, 3D vision at AI para sa paghawak ng pagkain. Maaaring isama ang ganitong kagamitan sa robotic platform gaya ng ABB IRB 360 FlexPicker; ang FlexPicker ay robot na pinagsasakyan ng gripper, hindi mismo ang malambot na gripper.

Pinagmulan: Soft Robotics

Maaaring magsilbing hiwalay na direksiyon ng pananaliksik ang foam fluidics para sa mga ganitong aplikasyon. Hindi ito ebidensiyang gumagamit na ng foam fluidics ang Soft Robotics.

Makikita sa sumusunod na video ang isang demonstrasyon ng mGripAI.

Mahalagang gamit ng mga malalambot na actuator at gripper ang paghawak ng maseselang bagay sa mga prosesong pang-industriya, kabilang ang pagproseso ng pagkain.

Sa hinaharap, maaaring suportahan ng AI, machine vision at soft robotics ang mga robot na tumutulong sa pangangalaga, paglilinis at iba pang serbisyo. Ang pagiging maaasahan, gastos at kaligtasan ang ilan sa mga salik na magtatakda kung saan magagamit ang mga ito.