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Révolution de la robotique souple : silicone, impression 3D et applications

 
 
Lynxter a été l’un des rares à explorer la manière dont la fabrication additive servait les projets de robotique souple, notamment grâce à une collaboration innovante avec Schneider Electric. Dans cet article, nous nous pencherons sur l’impact transformateur de l’impression 3D silicone dans le domaine de la robotique souple, examinant ses applications, et les possibilités révolutionnaires qu’elle introduit pour redéfinir la production et les soins de santé.
 

La S300X LIQ21 | LIQ 11 imprime les pinces robotiques souple

Le silicone, fondement de la robotique souple.

Les matériaux silicone ont émergé comme des composants clés dans le domaine de la robotique souple, offrant une combinaison de flexibilité, de biocompatibilité et de durabilité. Leur souplesse permet des mouvements complexes et adaptables, reproduisant la douceur des tissus naturels. Cette flexibilité caractéristique est particulièrement avantageuse en robotique souple, permettant aux machines de naviguer dans des environnements complexes et d’interagir avec des objets délicats sans les endommager. La durabilité du matériau renforce également sa pertinence pour une utilisation prolongée, témoignant de sa résistance à l’usure au fil du temps.

La flexibilité du silicone en robotique souple met en évidence non seulement son importance en ingénierie, mais ouvre également la voie à des solutions créatives dans le domaine de la santé et bien d’autres domaines. Par exemple, la biocompatibilité du silicone en fait un choix idéal pour les applications dans les dispositifs médicaux externes et pour les prothèses, garantissant un risque minimal de réactions indésirables lorsqu’il est au contact du corps humain.

 

Détails du doigt d'une pince robotique souple imprimée par l'imprimante 3D S300X LIQ 21 | LIQ11

Détails du doigt d’une pince robotique souple imprimée par l’imprimante 3D S300X LIQ21 | LIQ11

 

Exemple de doigt de pince imprimé en 3D avec et sans injection d'air.

Exemple de doigt de pince imprimé en 3D avec et sans injection d’air.

Avancée de la fabrication et de l’Industrie 4.0

Le silicone et l’impression 3D sont devenus des catalyseurs dynamiques pour remodeler les processus de fabrication, et révolutionnent aujourd’hui le paysage des robots collaboratifs et de l’automatisation.

Dans la fabrication électronique, des composants fragiles tels que des micro-puces et des capteurs nécessitent une manipulation précise lors de l’assemblage. Les pinces robotiques rigides traditionnelles peuvent endommager ces composants ou avoir du mal à les saisir fermement. La même chose se produit dans l’industrie alimentaire, où la manipulation d’objets mous et irrégulièrement formés tels que des fruits et des légumes pose des défis aux systèmes robotiques de prise et de placement traditionnels.
 

Les produits délicats tels que des chips peuvent être manipulés en toute sécurité avec des pinces robotiques souples.

Les produits délicats tels que des chips peuvent être manipulés en toute sécurité avec des pinces robotiques souples.

Une solution viable se présente sous la forme de pinces robotiques pneumatiques ou hydrauliques souples équipées de matériaux conformes. Elles sont conçues pour s’adapter parfaitement aux formes complexes de divers composants fragiles. Comme mentionné, ces pinces utilisent des systèmes pneumatiques ou hydrauliques pour assurer une prise contrôlée et douce. La flexibilité de la pince lui permet de s’ajuster aux formes irrégulières, assurant une prise sûre sans causer de détérioration.
Cette intégration est particulièrement bénéfique pour les industries nécessitant une manipulation douce, telles que l’industrie alimentaire, le textile et l’habillement, les produits pharmaceutiques pour des médicaments sensibles et les dispositifs médicaux, ou encore la fabrication optique, pour ne citer que quelques exemples.

Cette synergie offre un environnement de fabrication flexible et réactif, où les robots peuvent s’adapter rapidement aux besoins de production changeants. Ces innovations ne font pas seulement gagner du temps aux opérations, mais contribuent également à des environnements de travail plus sûrs et plus collaboratifs.

La robotique souple pour les innovations de santé

Les robots souples en silicone exercent une influence transformative sur les applications de santé, inaugurant une nouvelle ère de solutions centrées sur le patient.
Dans le domaine des prothèses, les membres robotiques souples en silicone imprimés en 3D offrent une nouvelle adaptabilité, imitant les mouvements naturels. Cela améliore non seulement l’efficacité du traitement, mais garantit également un niveau de confort plus élevé pour le patient.

Des progrès notables ont été réalisés dans l’exploration de l’utilisation potentielle de la robotique souple dans les chirurgies minimalement invasives (MIS) ou les chirurgies assistées par robot (RAMIS). Cependant, les RAMIS actuelles rencontrent souvent des limitations en raison de la conception rigide de leurs composants, rendant difficile l’accès à des zones spécifiques du corps et pouvant entraîner des lésions tissulaires.
L’élasticité de la forme et de la structure de la robotique souple offre alors une solution prometteuse pour ces défis, permettant la réalisation de procédures chirurgicales avec une précision et une sécurité accrues.

La robotique souple peut transformer fondamentalement le paysage des soins aux patients en fournissant des solutions plus adaptées et plus efficaces.

 

Prototype de main prothétique soft robotique issu du projet de recherche Soft Robotics de Rob Scharf.

Prototype de main prothétique soft robotique issu du projet de recherche Soft Robotics de Rob Scharf.

Impact de l’impression 3D silicone sur la robotique souple

La fabrication additive silicone joue un rôle important dans la création de structures robotiques souples, offrant des avantages notables tels que le prototypage rapide, et la capacité à produire des géométries complexes que les méthodes traditionnelles trouvent souvent difficiles.
La nature itérative de l’impression 3D permet une modification rapide des conceptions, accélérant le processus de développement des systèmes robotiques. L’une des forces réside surtout dans sa capacité à fabriquer des pièces aux formes variables (épaisseur, vides) sur mesure qui répondent aux exigences spécifiques des robots souples, donnant accès à un plus haut niveau de précision.

 

Example of 3D printed soft robotic grippers by Lynxter.

Exemple de pinces robotiques souples imprimées en 3D par Lynxter.

Des exemples notables incluent le développement de pinces, d’actionneurs et de dispositifs d’assistance portables qui utilisent l’impression 3D silicone pour obtenir une fonctionnalité et une adaptabilité améliorées du robot.

 

Example of 3D printed gripper with and without air injection.

Exemple de pince robotique souple imprimée en 3D avec et sans injection d’air.

La synergie entre le silicone, l’impression 3D et la robotique souple promet de nouvelles solutions et repousse les limites de ce qui est réalisable dans la fabrication, les soins de santé, et bien au-delà. Cette association offre un avenir où l’innovation rencontre des applications pratiques qui peuvent bouleverser les industries.

Contactez Lynxter pour de plus amples informations sur nos recherches, nos pinces robotiques imprimées et les cas d’utilisation, ainsi que sur l’utilisation impactante de l’imprimante 3D S300X, qui transforme déjà les processus de fabrication et de recherche aujourd’hui.

 
 

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