Soft Robotics ist ein Teilgebiet der Robotik, das Roboter aus nachgiebigen und formbaren Materialien herstellt.
Dies ermöglicht es Robotern im Prinzip, lebensechter zu sein und möglicherweise einfach zu navigieren und mit ihrer Umgebung zu interagieren.
Das Problem? Die weiche Robotik musste sich traditionell darauf verlassen, dass ihre Kreationen an elektronische Kabel oder Luftkompressionsgeräte gebunden sind. Jetzt arbeitet eine Gruppe von Forschern von Caltech an einer Lösung.
VERBINDUNG: WEICHE ROBOTIK UND DIE MATERIALIEN, DIE DAS FELD REVOLUTIONIEREN KÖNNTEN
Squidgy-Maschinen
Roboter wie der vom Oktopus inspiriert Oktobot von Forschern in Italien entwickelt, haben das Potenzial von weichen Robotern gezeigt. Ingenieure sagen, dass dieses Teilgebiet der Robotik potenzielle Anwendungen für die Raumfahrt, das Gesundheitswesen und andere Bereiche hat.
Die Tatsache, dass die Roboter weich sind, bedeutet, dass sie theoretisch durch kleinere Bereiche gelangen, Gegenstände oder Personen greifen können, ohne sie zu beschädigen.
Wie bei dem von Oktopus inspirierten Roboter mussten diese weichen Roboter immer angebunden werden.
Origami-inspirierte Roboter
Jetzt haben Forscher der Harvard John A. Paulson School für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften SEAS und der Caltech-Abteilung für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften Origami-inspirierte weiche Robotersysteme entwickelt.
Diese können sich als Reaktion auf äußere Reize bewegen und ihre Form ändern. Dies kann laut Forschern den Weg für vollständig ungebundene weiche Roboter ebnen.
Die Forschung, veröffentlicht in Wissenschaftsrobotik beschreibt, wie das Team verwendet hat Materialien, die als Flüssigkristallelastomere bekannt sind und bei Hitzeeinwirkung ihre Form ändern.
Das Team sagt Origami war eine Inspiration für die Entwicklung ihrer multifunktionalen weichen Roboter. Sie haben zwei Arten von weichen Scharnieren in 3D gedruckt, die sich bei unterschiedlichen Temperaturen zusammenfalten lassen. Daher können sie so programmiert werden, dass sie in einer bestimmten Reihenfolge zusammengeklappt werden.
Um ihre Methoden zu demonstrieren, baute das Team mehrere Roboter, darunter einen nicht angebundenen weichen Roboter mit dem Spitznamen "Rollbot". Der Rollbot ist ungefähr ein flaches Blatt. 8 Zentimeter lang und 4 Zentimeter breit bis es auf eine heiße Oberfläche gestellt wird - Hitze lässt die Scharniere klappen und der Roboter rollt sich zu einem fünfeckigen Rad zusammen.
Das Beste aus beiden Welten
Die vom Caltech-Team entwickelte Scharnierfunktion könnte weichen Robotern die Vorteile der weichen Robotik sowie die Robustheit der traditionellen Robotik bieten.
Die Scharniere sind formbar, können aber an härteren Materialien befestigt werden. Dies würde bedeuten, dass der Roboter einfacher zum Einstellen von Messungen konfiguriert werden könnte - eine Schwierigkeit der weichen Robotik.
Softroboter freigeben
Da die Roboterscharniere auf externe Reize angewiesen sind, können die weichen Robotergeräte auch ohne Haltegurt betrieben werden.
"Diese nicht gebundenen Strukturen können passiv gesteuert werden" Arda Kotikian, Doktorandin an der Caltech School of Engineering and Applied Sciences, erklärt in a Presseerklärung . "Mit anderen Worten, wir müssen die Strukturen nur bestimmten Temperaturumgebungen aussetzen und sie reagieren entsprechend der Programmierung der Scharniere."
Dies könnte in Zukunft einige besonders beeindruckende Funktionen für die weiche Robotik ermöglichen.
"Viele vorhandene Softroboter benötigen einen Haltegurt für externe Stromversorgungs- und Steuerungssysteme oder sind durch die Kraft begrenzt, die sie ausüben können. Diese aktiven Scharniere sind nützlich, da sie es Softrobotern ermöglichen, in Umgebungen zu arbeiten, in denen Haltegurte unpraktisch sind, und Objekte anzuhebenum ein Vielfaches schwerer als die Scharniere ", sagte Connor McMahan. Doktorand bei Caltech und Co-Erstautor der Arbeit.
Das Team hofft, dass ihre Arbeit ein ganz neues Kapitel in einem bereits vielversprechenden Teilbereich der Robotik aufschlagen wird.