Flexibilní robot „roste“ jako rostlina

Inženýři z MIT navrhli robota, který dokáže prodloužit přívěsek podobný řetězu. Díky tomu je robot extrémně flexibilní a může se konfigurovat několika různými způsoby. Zároveň je dostatečně pevný, aby unesl velkou váhu nebo vyvíjel točivý moment, díky čemuž je schopen montovat díly v malých prostorech. Po splnění svých úkolů je robot schopen přívěsek zatáhnout a může jej znovu prodloužit o jinou délku a tvar. 

Tento nově vyvinutý robot může znamenat rozdíl v oblastech, jako jsou sklady, kde se většina robotů nedokáže umístit do úzkých prostor. Nový robot podobný rostlině může být použit k uchopení produktů na zadní straně police a může se dokonce pohybovat po částech motoru automobilu a odšroubovat víčko oleje. 

Design byl inspirován rostlinami a způsobem, jakým rostou. V tomto procesu jsou živiny transportovány do špičky rostliny jako tekutina. Jakmile dosáhnou špičky, jsou přeměněny na pevný materiál, který po troškách vytváří podpůrný stonek. 

Robot podobný rostlině má „rostoucí bod“ neboli převodovku, která do krabice vtahuje volný řetěz do sebe zapadajících bloků. Jakmile tam jsou, ozubená kola uzamknou řetězové jednotky dohromady a uvolní řetěz, jednotku po jednotce, dokud nevytvoří pevný přívěsek. 

Tým inženýrů

Nový robot byl tento týden představen na mezinárodní konferenci IEEE o inteligentních robotech a systémech (IROS) v Macau. V budoucnu by inženýři rádi přidali chapadla, kamery a senzory, které by bylo možné namontovat na převodovku. To by robotovi umožnilo utáhnout uvolněný šroub poté, co si prorazil cestu pohonným systémem letadla. Mohl by také získat produkt, aniž by rušil cokoli v blízkém okolí. 

Harry Asada je profesorem strojního inženýrství na MIT.

"Přemýšlejte o výměně oleje v autě," říká Asada. "Po otevření střechy motoru musíte být dostatečně flexibilní, abyste mohli dělat ostré zatáčky, doleva a doprava, abyste se dostali k olejovému filtru, a pak musíte být dostatečně silní, abyste otočili víčko olejového filtru, abyste jej odstranili."

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

"Nyní máme robota, který může potenciálně provádět takové úkoly," říká. "Může růst, zatahovat se a znovu růst do jiného tvaru, aby se přizpůsobil svému prostředí."

Tým inženýrů se také skládal z postgraduální studentky MIT Emily Kamienski a hostujícího učence Seiichi Teshigawara.

Robot jako rostlina

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

„Realizace robota je zcela odlišná od skutečného závodu, ale vykazuje stejný druh funkčnosti na určité abstraktní úrovni,“ říká Asada.

Převodovka byla navržena tak, aby představovala „rostoucí špičku“ robota, což je ekvivalent pupenu rostliny. To je místo, kde většina živin proudí nahoru na místo a špička vytváří tuhý stonek. Skříň se skládá ze soustavy ozubených kol a motorů, které táhnou fluidizovaný materiál. U tohoto robota je to sekvence 3D tištěných plastových jednotek, které jsou vzájemně propojeny. 

Robota lze naprogramovat tak, aby si vybral, které jednotky k sobě uzamkne a které nechá odemčené. To mu umožňuje vytvářet specifické tvary a „růst“ v konkrétních směrech.

"Může být uzamčen na různých místech, aby byl zakřiven různými způsoby a měl široký rozsah pohybů," říká Yan.

Řetěz je schopen unést jednolibrové závaží, když je zajištěný a tuhý. Pokud by bylo připojeno chapadlo, vědci se domnívají, že by bylo schopné vyrůst dostatečně dlouhé, aby manévrovalo úzkým prostorem a vykonávalo úkoly, jako je odšroubování uzávěru.