Print-N-Grip: A Disposable, Compliant, Scalable and One-Shot 3D-Printed Multi-Fingered Robotic Hand

要約

ロボットハンドは、有毒物質や放射性物質を取り扱う際に人間に代わる重要なツールです。
しかし、これらは通常非常に高価であり、多くの場合、一度汚染されると再利用できません。
一部のソリューションは、腱ベースの手のパーツを 3D プリントすることでこの課題に対処しています。
ただし、製造には追加の組み立て手順が必要です。
したがって、初心者のユーザーは、以前のハンドが汚染されていると、ハンドを作成するのが困難になる可能性があります。
私たちは、物体の形状に適応できる腱ベースの非作動機構である Print-N-Grip (PNG) ハンドを提案します。
この手は、追加のエンジニアリング作業を必要とせずにワンショット 3D プリンティングによって製造されており、施術者の希望に応じて指の数に対応できます。
PNG ハンドは低コストであるため、汚染時に廃棄するために汎用ベースから簡単に取り外して、新たに印刷したハンドと交換することができます。
さらに、PNG ハンドはスケーラブルなので、コンピュータ化されたモデルのサイズを簡単に変更して印刷できます。
PNG ハンドの設計と、ハンドの機能と高い耐久性を示す実験を紹介します。

要約(オリジナル)

Robotic hands are an important tool for replacing humans in handling toxic or radioactive materials. However, these are usually highly expensive, and in many cases, once they are contaminated, they cannot be re-used. Some solutions cope with this challenge by 3D printing parts of a tendon-based hand. However, fabrication requires additional assembly steps. Therefore, a novice user may have difficulties fabricating a hand upon contamination of the previous one. We propose the Print-N-Grip (PNG) hand which is a tendon-based underactuated mechanism able to adapt to the shape of objects. The hand is fabricated through one-shot 3D printing with no additional engineering effort, and can accommodate a number of fingers as desired by the practitioner. Due to its low cost, the PNG hand can easily be detached from a universal base for disposing upon contamination, and replaced by a newly printed one. In addition, the PNG hand is scalable such that one can effortlessly resize the computerized model and print. We present the design of the PNG hand along with experiments to show the capabilities and high durability of the hand.

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