Elastyczny Robot „Rosnie” Jak Roślina

Inżynierowie z MIT zaprojektowali robota, który może wydłużyć łańcuchopodobne wyrostek. To sprawia, że robot jest niezwykle elastyczny i może konfigurować się w wielu różnych sposobach. Jednocześnie jest wystarczająco silny, aby utrzymać ciężar lub wywierać moment obrotowy, co pozwala mu na montaż części w małych przestrzeniach. Po zakończeniu swoich zadań robot może cofnąć wyrostek i wydłużyć go ponownie z inną długością i kształtem.

Ten nowo opracowany robot może zrobić różnicę w obszarach takich jak magazyny, gdzie większość robotów nie jest w stanie umieścić się w wąskich przestrzeniach. Nowy, roślinopodobny robot może być użyty do chwytania produktów z tyłu półki i może nawet poruszać się wokół części silnika samochodu, aby odkręcić zakrętkę oleju.

Projekt został zainspirowany roślinami i ich sposobem wzrostu. W tym procesie składniki odżywcze są transportowane do końca rośliny jako płyn. Gdy tylko dotrą do końca, są przekształcane w stały materiał, który tworzy, stopniowo, wspierający łodygę.

Roślinopodobny robot ma „punkt wzrostu” lub skrzynkę biegów, która ciągnie luźny łańcuch związanych bloków do skrzynki. Gdy tylko tam dotrze, zęby skrzynki biegów zamykają jednostki łańcucha i uwalniają łańcuch, jednostka po jednostce, aż do utworzenia sztywnej ręki.

Zespół Inżynierów

Nowy robot został zaprezentowany w tym tygodniu na konferencji IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) w Makau. W przyszłości inżynierowie chcieliby dodać chwytaki, kamery i czujniki, które mogłyby być zamontowane na skrzynce biegów. To pozwoliłoby robotowi zaciągnąć luźny śrubę po przejściu przez system napędowy samolotu. Mógłby również pobrać produkt bez zakłócania czegokolwiek w pobliżu.

Harry Asada jest profesorem inżynierii mechanicznej na MIT.

„Pomyśl o wymianie oleju w twoim samochodzie”, mówi Asada. „Po otwarciu pokrywy silnika musisz być wystarczająco elastyczny, aby wykonać ostre skręty w lewo i w prawo, aby dostać się do filtra oleju, a potem musisz być wystarczająco silny, aby odkręcić zakrętkę filtra oleju.”

Tongxi Yan jest byłym studentem doktoranckim w laboratorium Asady i kierował tą pracą.

„Teraz mamy robota, który może potencjalnie wykonać takie zadania”, mówi. „Może on rosnąć, cofać się i rosnąć ponownie do innego kształtu, aby dostosować się do swojego otoczenia.”

Zespół inżynierów składał się również z studenta doktoranckiego MIT Emily Kamienski i stypendysty Seiichi Teshigawary.

Roślinopodobny Robot

Po zdefiniowaniu różnych aspektów wzrostu roślin, zespół próbował wdrożyć to w robocie.

„Realizacja robota jest całkowicie inna niż prawdziwa roślina, ale wykazuje ten sam rodzaj funkcjonalności, na pewnym abstrakcyjnym poziomie”, mówi Asada.

Skrzynka biegów została zaprojektowana, aby reprezentować „punkt wzrostu” robota, który jest odpowiednikiem pąku rośliny. To jest miejsce, gdzie większość składników odżywczych płynie w górę, a koniec buduje sztywną łodygę. Skrzynka składa się z systemu zębów i silników, które ciągną materiał płynny. Dla tego robota jest to sekwencja 3D wydrukowanych jednostek plastikowych, które są połączone ze sobą.

Robot jest w stanie być zaprogramowany, aby wybrać, które jednostki zablokować i które pozostawić odblokowane. To pozwala mu tworzyć określone kształty i „rosnąć” w określonych kierunkach.

„Może być zablokowany w różnych miejscach, aby być wygięty na różne sposoby i mieć szeroki zakres ruchów”, mówi Yan.

Łańcuch jest w stanie utrzymać ciężar jednego funta, gdy jest zablokowany i sztywny. Jeśli chwytak byłby dołączony, badacze uważają, że byłby w stanie wyrosnąć wystarczająco długo, aby poruszać się przez wąską przestrzeń i wykonywać zadania, takie jak odkręcenie zakrętki.