Flexibilní robot „rostoucí“ jako rostlina

Inženýři z MIT navrhli robota, který může prodloužit řetězový výstupek. To dělá robota extrémně flexibilním a může se konfigurovat mnoha různými způsoby. Současně je dostatečně silný na to, aby podporoval těžká břemena nebo aplikoval točivý moment, což mu umožňuje sestavovat součásti v úzkých prostorech. Po dokončení úkolů je robot schopen zatáhnout výstupek a může jej opět prodloužit s jinou délkou a tvarem. 

Tento nově vyvinutý robot může udělat rozdíl v oblastech, jako jsou sklady, kde většina robotů není schopna se vejít do úzkých prostorů. Nový robot podobný rostlině lze použít k uchopení produktů na zadní straně regálu a může dokonce obejít součásti motoru automobilu, aby odšrouboval víčko olejové nádrže. 

Design byl inspirován rostlinami a způsobem, jakým rostou. Při tomto procesu jsou živiny transportovány do špičky rostliny jako kapalina. Jakmile dosáhnou špičky, jsou přeměněny na pevnou hmotu, která produkuje podpůrnou stonku, trochu po trochu. 

Robot podobný rostlině má „růstový bod“ nebo převodovku, která táhne volný řetězec vzájemně spojených bloků do krabice. Jakmile tam jsou, ozubená kola uzamknou řetězové jednotky a uvolní řetěz, jednotku po jednotce, až se vytvoří tuhý výstupek. 

Tým inženýrů

Nový robot byl představen tento týden na mezinárodní konferenci IEEE o inteligentních robotických systémech (IROS) v Macau. V budoucnu by inženýři rádi přidali gripry, kamery a senzory, které by mohly být namontovány na převodovku. To by umožnilo robotu utáhnout volný šroub po prochodu systémem letadla. Mohl by také získat produkt bez rušení okolí. 

Harry Asada je profesor mechanického inženýrství na MIT.

„Zamyslete se nad změnou oleje ve vašem autě,“ říká Asada. „Po otevření motorového krytu musíte být dostatečně flexibilní, abyste mohli udělat ostré zatáčky, vlevo a vpravo, aby jste se dostali k olejovému filtru, a pak musíte být dostatečně silní, aby jste mohli odšroubovat víčko olejového filtru.“

Tongxi Yan je bývalý postgraduální student v Asadově laboratoři a vedl práci.

„Nyní máme robota, který může potenciálně splnit takové úkoly,“ říká. „Může růst, zatáhnout a opět růst do jiného tvaru, aby se přizpůsobil svému prostředí.“

Tým inženýrů také tvořili student MIT Emily Kamienski a hostující vědec Seiichi Teshigawara.

Robot podobný rostlině

Po definování různých aspektů růstu rostlin se tým snažil implementovat jej do robota. 

„Realizace robota je zcela odlišná od skutečné rostliny, ale vykazuje stejnou funkčnost, na určité abstraktní úrovni,“ říká Asada.

Převodovka byla navržena tak, aby reprezentovala „růstový bod“ robota, který je ekvivalentní k pupenu rostliny. To je místo, kam proudí většina živin, a špička buduje tuhou stonku. Krabice se skládá z systému ozubených kol a motorů, které táhnou kapalnou hmotu. V případě tohoto robota se jedná o sekvenci 3D tištěných plastových jednotek, které jsou spojeny navzájem. 

Robot je schopen být naprogramován tak, aby si vybral, které jednotky uzamknout a které ponechat odemčené. To mu umožňuje tvořit specifické tvary a „růst“ ve specifických směrech.

„Může být uzamčen na různých místech, aby se ohýbal různými způsoby, a má širokou škálu pohybů,“ říká Yan.

Řetězec je schopen podporovat hmotnost jednoho libry, když je uzamčen a tuhý. Pokud by byl připojen gripr, výzkumníci se domnívají, že by mohl růst dostatečně dlouho, aby se prohnul úzkým prostorem a provedl úkoly, jako je odšroubování víčka.