Cercetătorii creează un robot moale care poate schimba forma și se deplasa

Una dintre provocările care înconjoară robotica moale este că majoritatea acestor roboți trebuie să fie conectați la un compresor de aer sau să fie conectați la o priză. Cercetătorii de la Stanford au încercat să depășească această provocare. 

Nathan Usevitch este student doctorand în inginerie mecanică la Stanford. 

“O limitare semnificativă a majorității roboților moi este că aceștia trebuie să fie conectați la un compresor de aer voluminos sau să fie conectați la o priză, ceea ce îi împiedică să se deplaseze”, a spus Usevitch. “Așa că ne-am întrebat: Ce se întâmplă dacă păstrăm aceeași cantitate de aer în interiorul robotului tot timpul?”

Echipa a reușit să dezvolte un robot moale la scară umană care poate schimba forma. Prin aceasta, robotul moale poate prinde și manipula obiecte și poate să se deplaseze în direcții controlate. 

Cercetarea a fost publicată în Robotica Științifică pe 18 martie. 

“Descrierea casuală a acestui robot pe care o dau oamenilor este Baymax din filmul Big Hero 6 amestecat cu Transformers. Cu alte cuvinte, un robot moale, sigur pentru oameni, amestecat cu roboți care pot schimba dramatic forma”, a spus Usevitch.

Versiune simplă

Acest robot moale a fost dezvoltat prin combinarea a trei tipuri diferite de roboți. Versiunea simplă a invenției echipei se numește “robot izoperimetric”, deoarece forma se schimbă, dar lungimea totală a muchiilor și cantitatea de aer din interior rămân aceleași. 

Robotul izoperimetric a fost dezvoltat din roboți moi, roboți cu structură și roboți colectivi. Fiecare categorie de roboți a adus un avantaj diferit: roboții moi sunt ușori și flexibili, roboții cu structură pot schimba forma, iar roboții colectivi sunt mici și colaborează. 

Sean Follmer este asistent professor de inginerie mecanică și co-autor senior al articolului. 

“De fapt, manipulăm o structură moale cu motoare tradiționale”, a spus Follmer. “Acest lucru creează o clasă foarte interesantă de roboți care combină multe dintre avantajele roboților moi cu toate cunoștințele pe care le avem despre roboții clasici.”

Versiune complexă

Echipa a dezvoltat și o versiune mai complexă a robotului prin conectarea mai multor triunghiuri. Au reușit să coordoneze mișcările diferiților motoare, ceea ce a permis robotului să execute comportamente dorite, cum ar fi ridicarea unei mingi. 

Elliot Hawkes este asistent professor de inginerie mecanică la Universitatea din California, Santa Barbara și co-autor senior al articolului. 

“O înțelegere cheie pe care am dezvoltat-o a fost că pentru a crea mișcare cu un robot moale pneumatic mare, nu este nevoie să pompați aer în și afară”, a spus Hawkes. “Puteți folosi aerul pe care îl aveți deja și doar să îl mutați în jurul acestor motoare simple; această metodă este mai eficientă și ne permite robotului să se deplaseze mult mai repede.”

http://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=XqgbLb8m77U&feature=emb_title

Explorarea spațiului

Conform lui Zachary Hammond, student doctorand în inginerie mecanică la Stanford și co-autor principal al articolului, una dintre utilizările posibile ale acestui robot moale este explorarea spațiului.

“Acest robot ar putea fi foarte util pentru explorarea spațiului – în special pentru că poate fi transportat într-un pachet mic și apoi funcționează fără să fie conectat după ce se umflă”, a spus Hammond. “Pe o altă planetă, ar putea folosi capacitatea sa de a schimba forma pentru a traversa medii complicate, strângându-se prin spații înguste și răspândindu-se peste obstacole.”

Cercetătorii încearcă acum diferite forme și vor să testeze robotul în apă. 

Allison Okamura este profesor de inginerie mecanică și co-autor al articolului. 

“Această cercetare subliniază puterea de a gândi cum să proiectezi și să construiești roboți în moduri noi”, a spus Okamura. “Creativitatea proiectării roboților se extinde cu acest tip de sistem și este ceva pe care am dori să îl încurajăm în domeniul roboticii.”