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Das Hineinschlüpfen in diese Haut verwandelt jedes Objekt in einen Roboter

2020

Wenn man an Roboter denkt, denkt man normalerweise an ein 3D-Wesen, das die Welt um sich herum manipuliert. Die Forscher der Yale University gingen jedoch andere Wege und wandten sich von der Natur ab, um "Roboterhäute" zu entwerfen, die sich um vorhandene Objekte wickeln und diese von außen manipulieren. Es ist eine außergewöhnliche Lösung, die bei Fragen des Weltraumzeitalters helfen soll, obwohl die Erfinder hoffen, dass sie auch hier auf der Erde Anwendung finden wird.

„Es ist ein flacher Roboter, in den… künstliche Muskeln und Sensoren eingebettet sind, um festzustellen, wie stark sich diese Muskeln zusammengezogen haben“, sagt Studienautor Joran Booth. "Wir können die Dinge kontrollieren, um die es gewickelt ist."

Potenziell kann jeder weiche Gegenstand ein Roboter werden, um den die Haut geschlüpft ist: ein Stück Schaumstoffschlauch, eine Kugel oder sogar ein ausgestopftes Pferd, wie in einem von Yale veröffentlichten Video gezeigt.

Je nachdem, was der Gegenstand darunter ist und wie die Haut aufgetragen wird, können die Roboter für verschiedene Dinge eingesetzt werden.

In einer Umgebung wie dem Weltraum, in der Astronauten nur eine begrenzte Tragfähigkeit haben, aber möglicherweise unvorhergesehene Aufgaben ausführen müssen, können sich diese Roboter, die nicht viel Platz beanspruchen und bei der Anpassung vorhandener Objekte helfen können, als nützlich erweisen. Sie wurden im Labor für weiche Robotik von Rebecca Kramer-Bottiglio, auch bekannt als Faboratory, mit einem besonderen Augenmerk auf den Nutzen außerhalb der Welt entworfen.

Nachdem die NASA weiche Roboter für Raumfahrer angefragt hatte, schrieben Booth und Kramer-Bottiglio in einer E-Mail an Popular Science, dass Kramer-Bottiglio einige der Einschränkungen beim Senden von Robotern in den Weltraum in Betracht ziehen sollte - hauptsächlich die hohen Transportkosten pro Massen- und Volumeneinheit. Die Frage, mit der ich endete, war: Was wäre, wenn wir nicht nur versuchen würden, das Gewicht und die Größe von Robotern für Weltraumanwendungen zu reduzieren, sondern auch die Anzahl der Roboter reduzieren würden? "

Ein Teil des Projekts, der sich als unerwartet schwierig erwies, bestand darin, alle Teile des Roboters zusammenzubringen - die künstlichen Muskeln, die Haut und die Sensoren, die ihre Beziehung zueinander kontrollierten. Das Team bemühte sich, den Sensoren zu helfen, die Länge des Roboters zu verstehen künstliche Muskeln und lassen das Ganze zusammenarbeiten. In dem Papier zeigen sie, dass sie in der Lage waren, verschiedene Formen der Haut und Arten von "Muskeln" wie gewünscht zu bewegen.

In Zukunft werden die potenziellen Arten von Robotik-Skins jedoch sehr groß sein, sagt Booth. Aus den Beispielen in dem Papier - zwei Rechtecke, eine Elastomerhaut mit pneumatischen "Aktuatoren" (AKA-Muskeln), eine Gewebehaut mit Metalllegierungsaktuatoren und ein Gewebedreieck mit Legierungsaktuatoren entlang aller Seiten - Er sagt, es gibt viel Raum, um durch Mischen und Anpassen von Komponenten zu wachsen. Diese Flachroboter haben eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten, von der Erstellung eines Haltungskorrektur-Shirts auf dem Papier (siehe Abbildung oben) bis hin zu einem Mehrkomponenten-Greifer zum Greifen von Objekten.

"Unser Konzept ist einfach, aber interessanterweise konnten wir in der Literatur nichts Vergleichbares finden", schrieb Kramer-Bottiglio. „Wir glauben, das liegt daran, dass das Konzept nicht genau biologisch inspiriert ist. Wir haben keine Beispiele für natürliche Organismen mit vollständig passiven Körpern und aktiver Haut gefunden. Bei der Konstruktion künstlicher Systeme bietet uns dieser Ansatz jedoch einen enormen Gestaltungsspielraum

Die Frage ist nur, wie man einen flachen Roboter nennt. Pfannkuchen?

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