Гибкий Робот “Растет” Как Растение

Инженеры из MIT разработали робота, который может выдвигать цепочечное приспособление. Это делает робота чрезвычайно гибким, и он может конфигурироваться различными способами. В то же время он достаточно прочный, чтобы поддерживать тяжелый вес или применять крутящий момент, что делает его способным собирать детали в небольших пространствах. После выполнения задач робота можно отозвать приспособление, и он может выдвинуть его снова с другой длиной и формой.

Этот новейший робот может сделать разницу в таких областях, как склады, где большинство роботов не могут поместиться в узкие пространства. Новый робот, похожий на растение, может быть использован для захвата продуктов в задней части полки, и он даже может перемещаться вокруг деталей двигателя автомобиля, чтобы ослабить масляную крышку.

Дизайн был вдохновлен растениями и тем, как они растут. В этом процессе питательные вещества переносятся к кончику растения в виде жидкости. Как только они достигают кончика, они преобразуются в твердый материал, который производит, немного за раз, поддерживающий стебель.

Робот, похожий на растение, имеет “точку роста” или коробку передач, которая втягивает свободную цепочку взаимосвязанных блоков в коробку. Как только они там, шестерни блокируют цепные единицы вместе и выпускают цепь, единицу за единицей, пока она не образует жесткое приспособление.

Команда Инженеров

Новый робот был представлен на этой неделе на Международной конференции IEEE по интеллектуальным роботам и системам (IROS) в Макао. В будущем инженеры хотели бы добавить захваты, камеры и датчики, которые могли бы быть установлены на коробку передач. Это позволило бы роботу затянуть ослабленную гайку после того, как он проходит через систему пропульсивных двигателей самолета. Он также мог бы извлечь продукт без нарушения чего-либо в ближайших окрестностях.

Гарри Асада – профессор механической инженерии в MIT.

“Подумайте о замене масла в вашем автомобиле”, – говорит Асада. “После того, как вы открываете крышу двигателя, вам нужно быть достаточно гибким, чтобы сделать резкие повороты, влево и вправо, чтобы добраться до масляного фильтра, и затем вам нужно быть достаточно сильным, чтобы закрутить крышку масляного фильтра, чтобы удалить ее.”

Тонгси Ян – бывший аспирант в лаборатории Асады, и он возглавил эту работу.

“Теперь у нас есть робот, который потенциально может выполнить такие задачи”, – говорит он. “Он может расти, втягиваться и расти снова в другую форму, чтобы адаптироваться к своей среде.”

Команда инженеров также состояла из аспиранта MIT Эмили Камински и приглашенного ученого Сэйити Тэсигавары.

Робот, Похожий на Растение

После определения различных аспектов роста растений команда попыталась реализовать это в роботе.

“Реализация робота совершенно отличается от настоящего растения, но он демонстрирует тот же вид функциональности, на определенном абстрактном уровне”, – говорит Асада.

Коробка передач была разработана для представления “точки роста” робота, что эквивалентно почке растения. Там большинство питательных веществ течет вверх к месту, и кончик строит жесткий стебель. Коробка состоит из системы шестерен и двигателей, и они втягивают fluidизированный материал. Для этого робота это последовательность 3D-печатных пластиковых единиц, соединенных друг с другом.

Робот способен быть запрограммированным на выбор тех единиц, которые нужно заблокировать вместе, и тех, которые нужно оставить незаблокированными. Это позволяет ему формировать определенные формы и “расти” в определенных направлениях.

“Он может быть заблокирован в разных местах, чтобы быть изогнутым различными способами, и иметь широкий диапазон движений”, – говорит Ян.

Цепь способна поддерживать вес в один фунт, когда она заблокирована и жесткая. Если бы к нему был прикреплен захват, исследователи считают, что он смог бы вырасти достаточно длинным, чтобы маневрировать в узком пространстве и выполнять задачи, такие как ослабление крышки.