Ingineri creează un robot care se poate deplasa ca o omidă

Cercetătorii în inginerie de la Universitatea din Toronto au dezvoltat un robot mic care se poate deplasa similar cu o omidă. Această tehnologie nou dezvoltată poate avea impact asupra mai multor industrii, inclusiv aviație și tehnologie inteligentă.

Cercetarea a fost publicată în Raporturi științifice.

Grupul de cercetători în inginerie include profesorul Hani Naguib. Echipa se axează pe materiale inteligente, în special pe actuatoare electrotermice (ETAs). ETAs sunt dispozitive fabricate din anumite polimeri care pot fi programate pentru a răspunde fizic la schimbări electrice sau termice. Pot fi programate pentru a imita reflexe musculare și pot reacționa fizic la temperatură, încordându-se în frig și relaxându-se când sunt calde.

Profesorul Naguib și echipa de ingineri utilizează această tehnologie nouă în robotică și dezvoltă roboți moi care pot să se târască și să se încurbeze ca o omidă. O altă zonă în care vor fi importanți este în industria de fabricație. Roboții moi ar putea înlocui anumite roboți placați cu metal care există în prezent.

“În prezent, roboții pe care îi găsiți în industrie sunt grei, solizi și izolați de lucrătorii de pe podeaua fabricii, deoarece reprezintă pericole pentru siguranță”, explică Naguib.

“Dar industria de fabricație se modernizează pentru a satisface cererea. Din ce în ce mai mult, există un accent pe integrarea interacțiunilor om-robot”, spune el. “Roboții moi și adaptați pot valorifica această colaborare”.

Studiul materialelor responsive a existat de mult timp, dar echipa de ingineri a descoperit o modalitate nouă de a programa aceste materiale pentru a obține mișcările robotului-omida.

Conform studentului doctorand și autorului principal al lucrării, Yu-Chen (Gary) Sun, “Cercetările existente documentează programarea ETAs dintr-o stare de repaus plat. Programabilitatea formei a unei structuri bidimensionale este limitată, astfel încât răspunsul este doar o mișcare de îndoire”.

Echipa a utilizat o metodă de inducere termică, relaxare a stresului și curățare pentru a crea un ETA cu o stare de repaus tridimensională. Acest lucru aduce un întreg set nou de forme și mișcări posibile.

“Ceea ce este, de asemenea, nou este puterea necesară pentru a induce mișcarea de omidă. A noastră este mai eficientă decât orice altceva care a existat în literatura de cercetare până acum”, spune Sun.

Conform profesorului Naguib, acest nou domeniu al roboticii poate revoluționa complet multe industrii, inclusiv securitate, aviație, chirurgie și electronice purtabile.

În situații în care oamenii ar putea fi în pericol – o scurgere de gaz sau un incendiu – am putea echipa un robot care se târăște cu un senzor pentru a măsura mediul dăunător”, explică Naguib. “În aviație, am putea vedea materiale inteligente ca fiind cheia pentru avioanele de generație următoare cu aripi care se pot schimba”.

Primele aplicații vor fi probabil în domeniul tehnologiei purtabile.

“Lucrăm la aplicarea acestui material la îmbrăcăminte. Aceste îmbrăcăminte ar putea comprima sau elibera în funcție de temperatura corpului, ceea ce ar putea fi terapeutic pentru sportivi”, spune Naguib. Echipa studiază, de asemenea, dacă îmbrăcămintea inteligentă ar putea fi benefică pentru leziunile medulare.

Echipa de cercetători va lucra acum la creșterea vitezei mișcării de târâre responsive și se va axa pe noi configurații.

“În acest caz, am antrenat-o să se miște ca o omidă”, spune el. “Dar abordarea noastră inovatoare înseamnă că am putea antrena roboți să imite multe mișcări – ca aripile unei fluturi”.