Oxford Üniversitesi mühendisleri, laboratuvar ekipmanları kullanarak sadece 10 dakikada yumuşak robot bileşenleri üretebilen hızlı ve son derece düşük maliyetli yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yenilikçi teknik, esnek robotik aktüatörlerin (hareketi sağlayan parçalar) üretimini sadece 0,10 dolar civarında bir maliyetle mümkün kılıyor. Araştırma, gelişmiş bilim dergisi Advanced Science’ta yayımlandı.
Araştırmanın başında yer alan Profesör Antonio Forte, bu yöntemin teknik ve mali engelleri azaltarak yumuşak robotik alanında araştırma ve prototip üretimini hızlandırabileceğini belirtti. Özellikle laboratuvarlar, girişimler ve eğitim kurumları için erişilebilirliği artırmasının sektörde önemli bir dönüm noktası olması bekleniyor.
Yumuşak robotlar, esnek ve bükülebilir malzemelerden yapıldığı için hassas nesne tutmaktan arama-kurtarma operasyonlarına kadar pek çok farklı uygulamada kullanılıyor. Geleneksel üretim teknikleri ise genellikle silikon kalıplama, özel 3D baskı sistemleri veya karmaşık tekstil laminasyonu gerektirdiğinden zaman alıcı ve pahalı olabiliyor.
Oxford ekibi, ticari olarak temin edilen vakumla mühürlenebilir plastik poşetleri hassas lazer kesim yöntemi ile birleştirerek basit ve düşük maliyetli bir üretim reçetesi geliştirdi. Bu yöntem ile hava poşetlerin arasından tamamen çekilip, lazer kesim sırasında hem kesim hem de sızdırmazlık sağlanarak şişirilebilir aktüatörler tek bir adımda üretilebiliyor.
Üretim süreci için yalnızca üç malzeme gerekli: ticari termo-plastik vakum poşetleri, standart bir vakum mühürleme makinesi ve masaüstü lazer kesici veya gravür cihazı. Üretilen aktüatörler basınç altında öngörülebilir şekilde bükülüyor, bu da karmaşık ve programlanabilir hareketlerin gerçekleştirilmesini sağlıyor. Ekip, bu yöntemle kendi ağırlığının 25 katını kaldırabilen yumuşak robotik kavrayıcılar ve çok hafif sürünen ile yüzebilen robotlar geliştirdi.
Araştırmanın diğer yazarlarından Ashkan Rezanejad, yöntemin eğitim alanında da büyük potansiyel taşıdığını vurgulayarak, “Kaplumbağa ve turna gibi şişirilebilir hayvan figürleri bile üretik. Bu sayede öğrenciler için çekici ve sanatsal projeler oluşturmak mümkün” dedi.
Yalnızca maliyet ve hız değil, dayanıklılık da önem taşıyor. Oxford ekibi, aktüatörlerin düşük basınçlarda güçlü kuvvet ürettiğini ve 100 bin şişirme-ısıltma döngüsüne kadar dayanıklı olduğunu gösterdi. Ayrıca, mühendislerin aktüatörlerin bükülme şekillerini tasarım parametreleriyle “programlamasına” imkan veren bir bilgisayar destekli tasarım çerçevesi geliştirildi. Böylece; spiral, harf şeklinde gibi öngörülebilir ve kontrollü yapılar ortaya çıkabiliyor.
Yumuşak robotik sistemler, minimal invaziv tıbbi cihazlardan giyilebilir teknolojilere ve tehlikeli ortamlarda keşif robotlarına kadar pek çok alanda kullanılıyor. Bu yeni üretim yöntemi, araştırmacıların tasarımlarını hızlıca tekrar oluşturup daha karmaşık sistemler geliştirmesine olanak tanıyarak bu teknolojilerin yaygınlaşmasını destekleyecek.
Gelecekte ekip, farklı termo-plastik malzemeler üzerinde çalışmalarını sürdürecek ve yöntemin bükülmenin yanı sıra dönme ve çok yönlü hareketler gibi karmaşık hareketleri de mümkün kılacak şekilde geliştirilmesi üzerine odaklanacak.
📎 Kaynak: techxplore.com
