Ökzetik metamalzemeler ile programlanabilir yumuşak robot kol

Son yıllarda benzersiz mekanik özelliklere ve geniş uygulama potansiyeline sahip ökzetik malzemeler, malzeme bilimi alanında önemli bir araştırma odağı haline gelmiştir. Yumuşak robot uygulamalarındada kullanımı görülmeye başlayan ökzetik desenlerin geleneksel mekanizma tekniklerinin yanında parça sayısının azalması, aşınmanın olmaması, kullanılan malzemelerin paslanma sorunu olmaması gibi birçok avantaj sunmaktadır. Bu çalışmada ökzetik desenlerin mekanik özelliklerini kullanarak borusal bir yumuşak robotu daha önceden belirlenmiş bir hareketi vereceği şekilde tasarımını yapıp pnömatik olarak aktüe ederek yapının deformasyonu incelenmiştir. Silikonun katmanlı imalat yöntemleri ile imal edilmiş kalıplar kullanılarak dökümü yapılmış ve elde edilen yapıyı tahrik etmek için pnömatik kullanılmıştır. Bu araştırmanın literatürde yapılmış diğer testlerden farkı, borusal yapının hareketi esnasında çapını değiştirmeden hareketini sağlamak için basıncın iç duvarlara değil, yalnızca üst kapağına doğru boyuna uzama yönünde uygulanmasıdır. Uygulanan basınç sonrasında borusal yapının deformasyonunun hedeflenmiş şekli alırken borusal yapının çapında oluşan boyutsal değişimin yüzde bir civarında olması dikkat çekici olmuştur. Bu çalışma borusal yumuşak robotların ökzetik desenler kullanılarak tasarlanması ve pnömatik olarak aktüe edilmesinde yeni bir konsept sunmaktadır. İleriki çalışmalarda bu konseptin kullanılması, istenilen hareketin ökzetik tasarımla elde edilebilmesini mümkün kılar. Bu potansiyel, medikal sektörü, uzay araştırmaları ve birçok farklı alanda çözümler sunabilme kapasitesine sahiptir.