Εύκαμπτος Ρομπότ “Μεγαλώνει” Όπως ένα Φυτό

Μηχανικοί από το MIT έχουν σχεδιάσει ένα ρομπότ που μπορεί να επεκτείνει μια αλυσίδα-πρόσθετο. Αυτό καθιστά το ρομπότ εξαιρετικά εύκαμπτο και μπορεί να διαμορφωθεί με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Ταυτόχρονα, είναι αρκετά ισχυρό για να υποστηρίξει βαρύ βάρος ή να εφαρμόσει ροπή, καθιστώντας το ικανό για την συναρμολόγηση μερών σε μικρούς χώρους. Μετά την ολοκλήρωση των καθηκόντων του, το ρομπότ μπορεί να ανασύρει το πρόσθετο και μπορεί να το επεκτείνει ξανά με διαφορετικό μήκος και σχήμα.

Το νεοσχεδιασμένο ρομπότ μπορεί να κάνει τη διαφορά σε περιοχές όπως τα αποθήματα, όπου τα περισσότερα ρομπότ δεν μπορούν να τοποθετηθούν σε στενούς χώρους. Το νέο ρομπότ-φυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να πιάσει προϊόντα στο πίσω μέρος ενός ράφτη και μπορεί ακόμη και να κινηθεί γύρω από τα μέρη του κινητήρα ενός αυτοκινήτου για να ξεσφίξει einen καπάκι λαδιού.

Ο σχεδιασμός εμπνεύστηκε από τα φυτά και τον τρόπο με τον οποίο μεγαλώνουν. Σε αυτή τη διαδικασία, οι θρεπτικές ουσίες μεταφέρονται στο άκρο του φυτού ως υγρό. Μόλις φτάσουν στο άκρο, μετατρέπονται σε στερεό υλικό που παράγει, λίγο-λίγο, einen στήμονα που υποστηρίζει.

Το ρομπότ-φυτό έχει einen “σημείο μεγάλωσης” ή κιβώτιο ταχυτήτων, το οποίο τραβάει μια χαλαρή αλυσίδα από αλληλοσυνδεόμενα μπλοκ στο κουτί. Μόλις εκεί, τα δόντια των ταχυτήτων κλειδώνουν τις μονάδες της αλυσίδας μαζί και απελευθερώνουν την αλυσίδα, μονάδα-μονάδα, μέχρι να σχηματιστεί ένας σκληρός βραχίονας.

Ομάδα Μηχανικών

Το νέο ρομπότ παρουσιάστηκε αυτή την εβδομάδα στη Διεθνή Διάσκεψη IEEE για Ευφυή Ρομπότ και Συστήματα (IROS) στο Μακάο. Στο μέλλον, οι μηχανικοί θα ήθελαν να προσθέσουν γριπέρ, κάμερες και αισθητήρες που θα μπορούσαν να τοποθετηθούν στο κιβώτιο ταχυτήτων. Αυτό θα επέτρεπε στο ρομπότ να σφίξει einen χαλαρό βίδα μετά από το πέρασμα από το σύστημα πρόωσης ενός αεροσκάφους. Θα μπορούσε επίσης να ανακτήσει ένα προϊόν χωρίς να ενοχλήσει τίποτα στα γύρω.

Ο Harry Asada είναι καθηγητής μηχανικής στο MIT.

“Σκεφτείτε την αλλαγή του λαδιού στο αυτοκίνητό σας,” λέει ο Asada. “Μετά από το άνοιγμα του καπό του κινητήρα, πρέπει να είστε αρκετά εύκαμπτοι για να κάνετε απότομες στροφές, αριστερά και δεξιά, για να φτάσετε στο φίλτρο λαδιού και μετά πρέπει να είστε αρκετά ισχυροί για να σφίξετε το καπάκι του φίλτρου λαδιού για να το αφαιρέσετε.”

Ο Tongxi Yan είναι πρώην μεταπτυχιακός φοιτητής στο εργαστήριο του Asada και ηγήθηκε της εργασίας.

“Τώρα έχουμε ένα ρομπότ που μπορεί να επιτύχει τέτοιους στόχους,” λέει. “Μπορεί να μεγαλώσει, να ανασύρει και να μεγαλώσει ξανά σε διαφορετικό σχήμα, για να προσαρμοστεί στο περιβάλλον του.”

Η ομάδα των μηχανικών αποτελούνταν επίσης από τον φοιτητή του MIT Emily Kamienski και τον επισκέπτη ερευνητή Seiichi Teshigawara.

Ρομπότ-Φυτό

Μετά από την ορισμό των διαφορετικών аспектων της ανάπτυξης των φυτών, η ομάδα προσπάθησε να υλοποιήσει αυτή την ιδέα σε ένα ρομπότ.

“Η υλοποίηση του ρομπότ είναι τελείως διαφορετική από ένα πραγματικό φυτό, αλλά παρουσιάζει την ίδια λειτουργικότητα, σε ένα ορισμένο αφηρημένο επίπεδο,” λέει ο Asada.

Το κιβώτιο ταχυτήτων σχεδιάστηκε για να αντιπροσωπεύει το “σημείο μεγάλωσης” του ρομπότ, το οποίο είναι ισοδύναμο με einen βλαστό ενός φυτού. Εκεί είναι που οι περισσότερες θρεπτικές ουσίες ρέουν προς την κορυφή και ο βλαστός χτίζει einen σκληρό στήμονα. Το κουτί αποτελείται από ένα σύστημα ταχυτήτων και κινητήρων, και τραβάει ένα υγροποιημένο υλικό. Για αυτό το ρομπότ, είναι μια σειρά από 3D-εκτυπωμένα πλαστικά στοιχεία που συνδέονται μεταξύ τους.

Το ρομπότ είναι ικανό να προγραμματιστεί για να επιλέξει ποια στοιχεία να κλειδώσει μαζί και ποια να αφήσει ανοικτά. Αυτό του επιτρέπει να σχηματίσει συγκεκριμένα σχήματα και να “μεγαλώσει” σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις.

“Μπορεί να κλειδωθεί σε διαφορετικά σημεία για να καμπυλωθεί σε διαφορετικούς τρόπους, και να έχει eine ευρεία γκάμα κινήσεων,” λέει ο Yan.

Η αλυσίδα είναι ικανή να υποστηρίξει einen βάρους ενός фунτου όταν κλειδωθεί και είναι σκληρή. Αν ένα γριπέρ ήταν να τοποθετηθεί, οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα ήταν ικανό να μεγαλώσει αρκετά για να κινηθεί μέσα από einen στενό χώρο και να εκτελέσει εργασίες όπως την ξεσφίξη ενός καπακιού.