Výzkumníci vytvořili měkkého robota, který se může měnit a pohybovat

Jednou z výzev softwarového robotiky je, že většina z nich musí být připojena k vzduchovému kompresoru nebo zapnutá do zdi. Výzkumníci ze Stanfordu se rozhodli tuto výzvu překonat.

Nathan Usevitch je doktorand v oboru mechanického inženýrství na Stanfordu.

“Značná omezení většiny měkkých robotů spočívá v tom, že musí být připojeny k velkému vzduchovému kompresoru nebo zapnuté do zdi, což jim brání v pohybu,” řekl Usevitch. “Takže jsme se ptali: Co kdybychom udrželi stejné množství vzduchu uvnitř robota celou dobu?”

Tým byl schopen vyvinout měkkého robota ve velikosti člověka, který je schopen měnit svůj tvar. Tímto způsobem může měkký robot zachytit a manipulovat s objekty a je schopen se pohybovat ve směrech, které lze ovládat.

Výzkum byl zveřejněn v Science Robotics 18. března.

“Neformální popis tohoto robota, který dávám lidem, je Baymax z filmu Big Hero 6 smíchaný s Transformers. Jinými slovy, měkký, bezpečný robot pro lidi smíchaný s roboty, které mohou dramaticky měnit svůj tvar,” řekl Usevitch.

Jednoduchá verze

Tento měkký robot byl vyvinut kombinací tří různých typů robotů. Jednoduchá verze vynálezu týmu se nazývá “izoperimetrický robot”, protože se mění tvar, zatímco celková délka hran a množství vzduchu uvnitř zůstává stejné.

Izoperimetrický robot byl vyvinut z měkkých robotů, trusových robotů a kolektivních robotů. Každá kategorie robotiky přinesla různé výhody: měkké roboty jsou lehké a přizpůsobivé, trusové roboty mohou měnit tvar a kolektivní roboty jsou malé a spolupracují.

Sean Follmer je asistent profesora mechanického inženýrství a spolueditor článku.

“Zásadně manipulujeme měkkou strukturou pomocí tradičních motorů,” řekl Follmer. “To vytváří opravdu zajímavou třídu robotů, která kombinuje mnoho výhod měkkých robotů se všemi znalostmi, které máme o klasických robotích.”

Složitá verze

Tým také vyvinul složitější verzi robota připojením několika trojúhelníků. Byli schopni koordinovat pohyby různých motorů, což umožnilo robotovi vykonávat požadované chování, jako je například zvednutí míče.

Elliot Hawkes je asistent profesora mechanického inženýrství na University of California, Santa Barbara a spolueditor článku.

“Klíčové pochopení, které jsme vyvinuli, spočívá v tom, že pro vytvoření pohybu velkého měkkého pneumatického robota není nutné pumpovat vzduch dovnitř a ven,” řekl Hawkes. “Můžete použít vzduch, který již máte, a pouze ho přesunout pomocí těchto jednoduchých motorů; tato metoda je účinnější a umožňuje našemu robotovi pohybovat se mnohem rychleji.”

http://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=XqgbLb8m77U&feature=emb_title

Prozkoumání vesmíru

Podle Zacharyho Hammonda, doktoranda v oboru mechanického inženýrství na Stanfordu a spolueditora článku, jedním z možných použití tohoto měkkého robota je prozkoumání vesmíru.

“Tento robot by mohl být opravdu užitečný pro prozkoumání vesmíru – zejména proto, že může být přepravován v malém balíčku a poté funguje bez připojení po nafouknutí,” řekl Hammond. “Na jiné planetě by mohl použít svou schopnost měnit tvar k překonání složitých prostředí, protlačit se úzkými prostory a rozprostřít se přes překážky.”

Výzkumníci nyní zkoušejí různé tvary a chtějí otestovat robota ve vodě.

Allison Okamura je profesorka mechanického inženýrství a spolueditor článku.

“Tento výzkum zdůrazňuje sílu myšlení o tom, jak navrhnout a postavit roboty novými způsoby,” řekla Okamura. “Kreativita návrhu robotů se rozšiřuje s tímto typem systému a to je něco, co bychom rádi povzbudili v oblasti robotiky.”