Nelijalkainen robotti toimii ilman elektroniikkaa

Yhdysvaltain San Diegon yliopistossa työskentelevä insinöörien tiimi on kehittänyt nelijalkaisen pehmeän robotin, joka voi toimia ilman elektroniikkaa. Sen sijaan se käyttää paineistettua ilmaa kaikissa ohjaus- ja liiketoimintajärjestelmissään.

Michael T. Tolle, UC San Diegon yliopiston mekaniikan professori, johti tiimiä ja tutkimusta. Se julkaistiin Science Robotics -julkaisussa 17. helmikuuta.

Tolleen liittyi Dylan Drotman, joka on tutkimusryhmän väitöskirjaopiskelija ja tutkimuksen ensisijainen kirjoittaja.

”Tämä työ edustaa perustavaa mutta merkittävää askelta kohti täysin itsenäisiä, elektroniikkaa käyttämättömiä käveleviä roboteja”, Drotman sanoi.

Robotti

Uuden robotin ja olemassa olevien pehmeiden robotien välillä on merkittävä ero: jälkimmäiset, vaikka nekin käyttävät paineistettua ilmaa, riippuvat sähköisistä piireistä. Tämän vuoksi niissä on monia monimutkaisia komponentteja, kuten piirikortteja, venttiilejä ja pumppuja, jotka sijaitsevat robotin ulkopuolella. Sähkökomponentit ovat olennaisia robotille, ja ne toimivat aivojen ja hermoston kaltaisina, ja niiden tärkeyden vuoksi ne ovat usein kalliita ja vievät paljon tilaa.

UC San Diegon yliopiston tiimi on kehittänyt sen sijaan kevyen ja edullisen pneumaattisten piirien järjestelmän. Järjestelmä koostuu putkista ja pehmeistä venttiileistä, jotka sijaitsevat itse robotissa. Järjestelmän ansiosta robotti voi reagoida ympäristön signaaleihin ja kävellä käskystä.

”Lähestymistapamme mahdollistaa hyvin monimutkaisen robotin aivojen luomisen”, Tolle sanoi. ”Tässä tapauksessa keskityimme luomaan yksinkertaisin ilmapohjainen hermosto, joka tarvitaan kävelyyn.”

https://www.youtube.com/watch?v=X5caSAb4kz0&feature=emb_logo

Neljä jalkaa, kolme vapausastetta kussakin

Robotti on varustettu ilmapohjaisilla lihaksilla neljässä raajassa, joihin paineistettu ilma venttiilien avulla pääsee. Se sisältää myös mekaanisia antureita, jotka ovat pehmeitä, nesteellä täytettyjä kuplia, jotka sijaitsevat robotin ruumiissa. Kääntymissuunta voidaan saavuttaa robotissa, kun kuplat painetaan, mikä johtaa nesteiden kääntymiseen venttiilissä.

Robotti on varustettu neljällä jalalla, joissa on kolme vapausastetta ja kolme lihasta. Ne koostuvat kolmesta rinnakkaisesta, yhdistetystä pneumaattisesta sylinteristä, jossa on bellows, ja jalat on kallistettu 45 asteen kulmaan alaspäin.

Raajojen jänteet voidaan taivuttaa vastakkaiseen suuntaan, kun sylinteri paineistetaan, mikä tarkoittaa, että kullakin on moniakselinen taivutus, joka mahdollistaa kävelyn. Pehmeän venttiilin ansiosta raajojen pyörimissuunta voidaan vaihtaa myötä- ja vastapäivään.

Tutkijat aikovat nyt käyttää robottia luonnollisilla pinnoilla ja epätasaisilla pinnoilla, mikä vaatii monimutkaisemman anturien ja pneumaattisen järjestelmän.