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"Wir wollten einen Roboter bauen, der sich durch Löcher quetschen und seine Form ändern kann"

2021

"Wenn Sie keine Beine haben, können Sie sich durch Deformierung Ihres Körpers vorantreiben. Regenwürmer tun dies durch peristaltische Fortbewegung: Die Muskeln in einem Körpersegment ziehen sich zusammen, während sich andere entspannen, wodurch eine Wanderwelle entsteht, die sie vorwärts bewegt. Unser Roboter, der Maschenwurm Um ein Muskelsegment zu formen, drehen wir den Draht in eine lange, schmale Feder und wickeln die Feder in eine Rohrform, verbinden danach mehrere Segmente und bedecken sie mit Kunststoff Geflochtene Maschen, wie der Bildschirm auf Ihrem Fenster.

Wir verwenden eine Nickel-Titan-Legierung für Muskeln, weil sie bei 160 structureF ihre Molekülstruktur ändert, wodurch der Draht verkürzt, die Federwindung gespannt und dieses Körpersegment zusammengedrückt wird. Unser Prototyp - er ist ungefähr 5 Zoll lang und hat einen Durchmesser von 1 Zoll - hat vier Segmente, die jeweils vom Mikroprozessor des Roboters gesteuert werden.

Eine kleine Batterie im Inneren liefert elektrischen Strom, der durch das Kabel fließt. Durch den Widerstand des Drahtes wird es heißer. Wir fügen auch eine Drahtsehne hinzu, die von Kopf bis Schwanz verläuft und die Gesamtlänge des Wurms festhält. Wenn sich ein Segment zusammenzieht, wird das dahinter liegende Segment ausgestreckt, und der Roboter schiebt sich nach vorne. An der Sehne sind auch Muskeln angebracht, sodass der Roboter sich nach links oder rechts drehen kann.

Der Maschenwurm kann sich nur wenige Millimeter pro Sekunde bewegen, ist aber sehr leicht - nur ein paar Gramm. Und das Kraft-Gewichts-Verhältnis der Muskeln ist unübertroffen. Ein paar Gramm Draht, die ein paar Zentimeter lang sind, können 10 Kilogramm heben. Da der Roboter weich ist und verkleinert werden kann, können wir ihn als medizinisches Endoskop verwenden. Oder ein Schwarm von ihnen könnte kleine Stellen wie den menschlichen Darm überwachen. Die Muskeln von Meshworm sind wärmeempfindlich, sodass der Roboter wahrscheinlich nicht gut für das Betreten eines brennenden Gebäudes geeignet ist. Aber es hat keine zerbrechlichen Komponenten. Wir haben unseren Prototyp mit einem Hammer geschlagen und ein 200-Pfund-Typ ist darauf getreten, und er ist weggekrochen. "

Sangbae Kim, Assistenzprofessor für Maschinenbau am MIT.

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