Robotikingenieure arbeiten seit Jahren daran, Roboter leichter und sicherer zu machen. Dieses Forschungsfeld namens "Soft Robotics" hat einige unglaubliche hervorgebracht. Kreaturen in der Vergangenheit, aber jetzt erhalten diese matschigen Bots dank einer Entwicklung von Forschern am MIT, CSAIL und dem Wyss Institute in Harvard, die eine Methode zum Hinzufügen von Weichmuskelmasse entwickelt haben, ein großes Upgrade. Die Forschung wurde in a veröffentlicht. Papier betitelt, Flüssigkeitsgetriebene Origami-inspirierte künstliche Muskeln beschreibt, wie diese neuen Muskeln kleinen Robotern helfen können, einen großen Schlag zu erzielen.
Die 'Muskeln' bestehen tatsächlich aus einem versiegelten Beutel, der mit beidem gefüllt ist. Wasser oder Luft. Der Beutel besteht aus einem gefalteten Origami-Design. Wenn der Druck im Beutel verringert wird, zieht sich die Struktur ähnlich wie bei einem menschlichen Muskel zusammen. Im Gegensatz zu seinen menschlichen Erfindern verfügt dieser Muskel jedoch über eine enorme Kraft-Gewichts-Fähigkeit. Ein einzelner Origami-Muskel kann diesHeben Sie das 1000-fache seines Eigengewichts an.
Sanfte Roboter sind jetzt auch stark
Professor Daniela Rus, CSAIL-Direktorin und Hauptautorin des Papiers beschreibt die Forschung: „Weiche Roboter haben so viel Potenzial, aber bis jetzt waren Nutzlasten eine der Einschränkungen. [Sie] sind sehr sicher, sehr sanft, aber nicht gut zum Heben schwerer Gegenstände. Dieser neue Ansatz ermöglicht es unsum starke und weiche Roboter herzustellen. “Diese mächtigen starken und mächtigen weichen Roboter haben eine Vielzahl von Anwendungen. Diese neue Forschung zielt jedoch hauptsächlich auf Lagerhäuser und Logistikbetriebe ab. Eine Branche, die a Unterstützer der Robotik und KI vom ersten Tag an. Während viele Roboter für das Bewegen von Paketen in Verteilzentren entwickelt wurden, stellen ungewöhnlich geformte Pakete immer noch ein großes Problem dar. Dies wird manchmal durch Roboter mit Saugnäpfen gelöst, die an ungewöhnlichen Formen festhalten, oder durch andere, die lernen, sich zu informierenDer Roboter, wie man sich jedem einzelnen Paket am besten nähert. Die neuen muskulös weichen Roboter können sich einfach an die Form des Pakets anpassen, ähnlich wie sich eine menschliche Hand an große, kleine und ungerade geformte Objekte anpassen kann.
Origami-Roboter können billig zu bauen und zu reparieren sein
Während die weichen Muskeln für die weiche Robotik einen großen Sprung nach vorne darstellen, hat das Design immer noch seine Nachteile.
Die weichen Geräte sind nicht so einfach zu steuern oder neu zu programmieren wie ihre herkömmlichen harten Gegenstücke. Sie haben wirklich nur ein Bewegungsmuster, das nicht geändert werden kann. “Sie erstellen unterschiedliche Bewegungsmuster innerhalb des Skeletts, die definieren, wie das System als Ganzes istbewegt sich ” erklärt Rus. Das Gute ist, dass wir mithilfe von Algorithmen eine Origami-Form für fast jede Aktion entwerfen und konstruieren können. Dies ist nützlich für Montagelinien, bei denen die Aktion eine Drehung oder Biegung erfordern kann. Die relative Einfachheit der Roboter bedeutet auch, dass sieKeine komplizierten elektronischen Steuerungssysteme erforderlich. Die Roboter können kostengünstig hergestellt und dann schnell ausgetauscht oder repariert werden. Die Roboter sind magisch zu beobachten, wenn sie die Ehrfurcht vor funktionaler Robotik mit der Schönheit und Komplexität von Papierorigami kombinieren. Rus beschreibt, wie die Origami-Idee entstehtinspiriert weiterhin: „Ich habe vor vielen Jahren angefangen, mit Origami zu arbeiten, weil ich daran interessiert war, modulare Roboter mit programmierbaren Eigenschaften herzustellen. Ich wollte programmierbare Materie erstellen. sagt „Origami hat diese schöne Universalität.“