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Dieser matschige kleine Roboter kann das 1000-fache seines Eigengewichts heben

2020

Unsere zukünftigen Roboteroberherren mögen eine sanfte - aber feste - Note haben. Forscher von Harvard und MIT haben einen weichen Roboter mit Origami-inspirierten Muskeln geschaffen, der unglaublich schwere Lasten heben kann.

Es gibt viele gute Gründe, Ihren Roboter zu einem matschigen zu machen. Sogenannte Softroboter sind perfekt geeignet, um sich in die engen Räume zu zwängen, die man in einem Such- und Rettungsszenario nach einer Katastrophe erwarten kann. Sie sind außerdem unempfindlicher gegen Beschädigungen als herkömmliche Bots aus harten Materialien, die unter zu starker Krafteinwirkung zersplittern können. Und was vielleicht am wichtigsten ist, sie sind ideal für die Interaktion mit Menschen. Ein Roboter, der nur aus nachgiebigem, weichem Material besteht, durchbohrt Ihren Herzmuskel während der Operation nicht versehentlich und schneidet Sie auch nicht auf, wenn er Sie auf einem Schutthaufen findet.

Aber es gibt mindestens einen guten Grund, einen Roboter aus härteren Dingen zu machen. Es ist viel schwieriger, einen Mechanoiden mit starkem Griff zu schaffen, wenn Sie weiche Materialien verwenden. Stellen Sie sich vor, Sie würden versuchen, etwas aufzunehmen, ohne einen einzigen Knochen in der Hand zu haben. Zuallererst, wie? Zweitens, es würde Ihnen schwer fallen.

Dennoch braucht man keine Knochen, um Dinge zu ergreifen. Stellen Sie sich Wirbellose wie den edlen Oktopus vor: Die acht Beine dieser Kreatur haben zwar keinen Knochen in Sicht, können aber ihre Muskeln so manipulieren, dass sie sich ohne Unterstützung des Skeletts bewegen. Sogar bei Tieren, die Skelette haben, kommen einige Strukturen ohne aus. Nehmen Sie zum Beispiel Zungen oder Elefantenstämme. Ingenieure wissen also, dass die richtige Problemumgehung vorhanden sein muss.

Das Skelett wird in einen Beutel gefüllt, der mit Luft oder Flüssigkeit gefüllt ist (wie das Skelett kann die Haut aus allen möglichen Materialien bestehen), wodurch ein einzelner Muskel entsteht. Dann bewirkt ein Unterdrucksaugen, dass die Außenhaut kollabiert oder expandiert, was dazu führt, dass sich das innere Skelett aufgrund seiner Programmierung oder der Art und Weise, wie Ingenieure es gefaltet haben, entfaltet oder zusammenzieht Das Team nennt die resultierende Struktur einen durch Origami inspirierten künstlichen Muskel (FOAM), der durch Flüssigkeit angetrieben wird.

"Einer der Schlüsselaspekte dieser Muskeln ist, dass sie programmierbar sind, in dem Sinne, dass das Entwerfen, wie sich das Skelett faltet, definiert, wie sich die gesamte Struktur bewegt. Sie erhalten diese Bewegung im Wesentlichen kostenlos, ohne dass ein Kontrollsystem erforderlich ist, das Shuguang zuerst geschrieben hat Li, ein Postdoktorand am Wyss Institute und am MIT CSAIL, sagte in einer Erklärung: Diese einfache, physikalische Programmierung verringert die Intelligenz eines Robotergehirns, indem sie verschiedene Bewegungen nur auf der Grundlage des Luftstroms diktiert.

„Die Möglichkeiten sind wirklich grenzenlos. Daniela Rus, Professorin für Elektrotechnik und Informatik am MIT von Andrew und Erna Viterbi und eine der führenden Autoren des Papers, sagte in einer Erklärung. "Aber das nächste, was ich mit diesen Muskeln bauen möchte, ist ein Elefantenroboter mit einem Rumpf, der die Welt auf eine Weise manipulieren kann, die so flexibel und kraftvoll ist, wie man es bei echten Elefanten sieht."

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