Fleksibel Robot “Vokser” Som en Plante

Ingeniører fra MIT har designet en robot som kan forlenge en kjede-lignende utvidelse. Dette gjør roboten ekstremt fleksibel, og den kan konfigurere seg selv på flere forskjellige måter. Samtidig er den sterk nok til å støtte tung vekt eller påføre dreiemoment, noe som gjør den i stand til å montere deler i små rom. Etter å ha fullført oppgavene sine, kan roboten trekke tilbake utvidelsen, og den kan forlenge den igjen med en annen lengde og form.

Den nyutviklede roboten kan gjøre en forskjell i områder som lagerhus, hvor de fleste robotene ikke kan plassere seg i smale rom. Den nye plante-lignende roboten kan brukes til å gripe produkter bakerst på en hylle, og den kan sogar bevege seg rundt en bils motor-del for å løsne en olje-åpner.

Designet ble inspirert av planter og måten de vokser på. I denne prosessen transporteres næringsstoffer til plantens spiss som en væske. Når de når spissen, omdannes de til fast materiale som produserer, litt om gangen, en støttende stengel.

Den plante-lignende roboten har en “vokse-punkt” eller girkasse, som trekker en løs kjede av sammenkoblede blokker inn i boksen. Når de er der, låser girene kjede-enhetene sammen og slipper kjeden løs, enhet for enhet, til den danner en stiv utvidelse.

Team av Ingeniører

Den nye roboten ble presentert denne uken på IEEE Internasjonale Konferanse om Intelligente Robot-Systemer (IROS) i Macau. I fremtiden ønsker ingeniørene å legge til gripe-enheter, kameraer og sensorer som kan monteres på girkassen. Dette ville tillate roboten å stramme en løs skrue etter å ha funnet veien gjennom et flys fremdriftssystem. Den kunne også hente et produkt uten å forstyrre noe i nærheten.

Harry Asada er professor i maskinteknikk ved MIT.

“Tenk på å bytte olje i bilen din,” sier Asada. “Etter du åpner motor-huset, må du være fleksibel nok til å gjøre skarpe svinger, venstre og høyre, for å nå olje-filteret, og deretter må du være sterk nok til å vri olje-filter-kappen av.”

Tongxi Yan er en tidligere master-student i Asadas laboratorium, og han ledet arbeidet.

“Nå har vi en robot som potensielt kan utføre slike oppgaver,” sier han. “Den kan vokse, trekke seg tilbake og vokse igjen til en annen form, for å tilpasse seg miljøet.”

Teamet av ingeniører bestod også av MIT-studenten Emily Kamienski og gjesteforskeren Seiichi Teshigawara.

Plante-lignende Robot

Etter å ha definert de forskjellige aspektene ved plantevekst, så teamet for å implementere det i en robot.

“Realiseringen av roboten er helt forskjellig fra en ekte plante, men den utviser samme type funksjonalitet, på et visst abstrakt nivå,” sier Asada.

Girkassen ble designet for å representere robotens “vokse-spiss”, som er ekvivalent med en knopp på en plante. Det er der hvor de fleste næringsstoffene flyter opp til stedet, og spissen bygger en stiv stengel. Boksen består av et system av girer og motorer, og de trekker opp et fluidisert materiale. For denne roboten er det en sekvens av 3-D-printede plast-enheter som er koblet sammen med hverandre.

Roboten er i stand til å bli programmert for å velge hvilke enheter som skal låses sammen og hvilke som skal låses fra. Dette tillater den å danne bestemte former og “vokse” i bestemte retninger.

“Den kan låses i forskjellige steder for å være kurvet på forskjellige måter, og ha en stor rekke bevegelser,” sier Yan.

Kjeden er i stand til å støtte en vekt på ett pund når den er låst og stiv. Hvis en gripe-enhet skulle bli festet, tror forskerne at den ville være i stand til å vokse langt nok til å manøvrere gjennom et smalt rom, og utføre oppgaver som å løsne en åpner.