An der Stanford University wurde ein völlig neuer Robotertyp entwickelt. Anstatt mit Beinen durch verschiedene Umgebungen zu navigieren, wächst der weiche Roboter wie eine Pflanze. Die bahnbrechende Forschung wurde von natürlichen Organismen inspiriert, die über große Entfernungen wie Pilze und Reben wachsen können.
„Im Wesentlichen versuchen wir, die Grundlagen dieses neuen Ansatzes zu verstehen, um Mobilität oder Bewegung aus einem Mechanismus herauszuholen. Es unterscheidet sich sehr stark von der Art und Weise, wie Tiere oder Menschen auf der ganzen Welt leben. “ erklärt Allison Okamura, Professorin für Maschinenbau und leitende Autorin des Papiers.
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Der Roboter nimmt die Grundform des in sich gefalteten weichen Materials an, fast wie eine Inside-Out-Socke oder ein rutschiges Rohrspielzeug. Der Roboter bewegt sich vorwärts, indem er das Material vor sich herausschiebt. Der Proof-of-Concept-Roboter wird hergestelltaus einem billigen dünnen Kunststoff, der sich umkehrt oder nach außen dreht, wenn Druckluft oder Hydraulikflüssigkeit in das stationäre Ende gepumpt wird.
[Bildquelle : Stanford / LA Cicero ]
Die Masse des 'Körpers' des Roboters ist stationär, während das Ende des Roboters wächst, was ihn perfekt für Anwendungen auf engstem Raum macht. Elliot Hawkes, der Hauptautor des Papiers, erklärt. „Der Körper verlängert sich, wenn sich das Material vom Ende aus erstreckt, aber der Rest des Körpers bewegt sich nicht. Der Körper kann an der Umgebung haften bleiben oder sich zwischen Steinen verklemmen, aber das hält den Roboter nicht an, da die Spitze weiterlaufen kannum fortzufahren, wenn am Ende neues Material hinzugefügt wird. ”
Der weiche Roboter hat eine Reihe herausfordernder Tests durchlaufen, um einige Ideen für mögliche Anwendungen zu ermitteln. Der Roboter hob eine 100-Kilogramm-Kiste an, bewegte sich durch einen Raum mit 10 Prozent seines Durchmessers und navigierte erfolgreich auf einem Hindernisparcours mit Nägeln, Eis und klebriges Papier.
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Die rohrförmige Verengung des Roboters bedeutet auch, dass er ein Kabel in sich tragen kann, was neue Methoden für die Verkabelung auf kleinem Raum bietet.
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Weiche Roboter sind aufgrund ihrer Flexibilität und Leichtigkeit im Allgemeinen sicherer als harte Roboter. Aufgrund dieser Konstruktionsmerkmale sind sie jedoch schwer zu steuern. Dieser Roboter verwendet eine an der Vorderseite angebrachte Kamera, um die Navigation zu unterstützen. Doktorand Joey Greer , erklärt wie dies eine ständige Herausforderung für das Design darstellt: „Außerdem ist die Verwendung einer Kamera, um den Roboter zu einem Ziel zu führen, ein schwieriges Problem, da die Kamerabilder mit der Geschwindigkeit verarbeitet werden müssen, mit der sie erzeugt werden. Es wurde viel Arbeit in das Entwerfen von Algorithmen investiertdass beide schnell liefen und Ergebnisse lieferten, die genau genug waren, um den weichen Roboter zu steuern. “
Die aktuellen Versionen der Roboter werden von den Wissenschaftlern von Hand gebaut und mit pneumatischem Luftdruck angetrieben. Das Team hofft, den Roboter in eine Massenproduktion zu bringen und eine Version zu entwickeln, die mit Hydraulikflüssigkeit angetrieben werden kann. Experimente sind bereits vorhandenDerzeit werden neue, robustere Materialien wie Kevlar oder Rip-Stop-Nylon verwendet. Es gibt auch Möglichkeiten, sowohl größere als auch kleinere Versionen des Roboters für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen zu testen.
Quelle : Standford , NewScientist, ScienceMag