Robotická húsenica pohybuje mäkkým telom pomocou origami segemntov
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 17. 5. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Ak robot s mäkkým telom používa na pohyb svojho tela pevné aktuátory, potom až tak úplne nespĺňa definíciu mäkkého robota. Experimentálny nový robot inšpirovaný húsenicou však obchádza tento problém pomocou mäkkých, skladacích origami segmentov, ktoré sa zvíjajú.
Robotické zariadenie, známe ako Robotopillar, bolo vytvorené prostredníctvom spolupráce medzi inžiniermi z Princetonskej univerzity a Univerzity v Severnej Karolíne. Ako je to v prípade iných takýchto hadovitých robotov, môže si jedného dňa nájsť využitie v aplikáciách, ako je hľadanie ľudí, ktorí prežili uväznení pod troskami na miestach katastrof, alebo možno aj na prieskum povrchu iných planét.
Jeho modulárne telo sa skladá z radu magneticky spojených segmentov. Tieto segmenty sa môžu od seba oddeliť a v prípade potreby sa pohybovať ako kolaboratívny „roj“. Pre väčšinu aplikácií by však zostali spojené vo forme húsenice.
PET (polyetyléntereftalátová) koža každého valcového segmentu má vzor skladania origami typu Kresling. Stručne povedané, tento vzor pozostáva z viacerých diagonálnych záhybov, ktoré umožňujú segmentu skrútiť sa do tvaru plochého disku a potom sa roztiahnuť späť do tvaru valca.
Pozdĺž každej línie ohybu sú tenké „kontrolné prúžky“ elastoméru z tekutých kryštálov a polyimidu, ktoré sú oba prekryté prúžkom strieborných nanodrôtov pripojených k zdroju energie. Aplikovanie elektrického prúdu na túto nanovláknovú sieť spôsobí, že sa zahreje, čím sa zohrievajú ovládacie prúžky.
Elastomérový pás z tekutých kryštálov reaguje na teplo zmršťovaním, zatiaľ čo polyimidový prúžok súčasne reaguje rozťahovaním. Táto kombinovaná asymetrická reakcia pozdĺž ohybových línií spôsobí, že sa segment skrúti nadol do kotúča. Po vypnutí elektrického prúdu sa segment roztiahne späť do valca. Postupnou aktiváciou všetkých segmentov týmto spôsobom je možné pohybovať robotom dopredu alebo dozadu.
To znamená, že nanovláknový „ohrievací“ prúžok môže byť aktivovaný len na jednej strane segmentu. To spôsobí, že segment sa zmrští iba na tejto strane. Ak sa týmto spôsobom spustí niekoľko susedných segmentov, telo robota Robotopillar sa zakriví a pohne v tomto smere. Vedci teraz pracujú na zvýšení rýchlosti robota a zlepšení jeho riadenia.
Článok o výskume bol nedávno publikovaný v magazíne PNAS. Robotickú húsenicu Robotopillar môžete vidieť v akcii na portáli Vimeo.
