Forskere designer bløde robotter, der kan bevæge sig på egen hånd

Hvis Star Wars' R2-D2 er din idé om en robot, Tænk igen. Forskere ledet af en ingeniør fra University of Houston har rapporteret om en ny klasse af blød robot, sammensat af ultratynd sansning, aktiveringselektronik og temperaturfølsomme kunstige muskler, der kan tilpasse sig miljøet og kravle, ligner bevægelsen af ​​en tommeorm eller larve.

Cunjiang Yu, Bill D. Cook assisterende professor i maskinteknik, nævnte potentielle anvendelser spænder fra kirurgi og rehabilitering til eftersøgning og redning i naturkatastrofer eller på slagmarken. Fordi robotkroppen ændrer form som reaktion på dens omgivelser, den kan glide gennem smalle sprækker for at søge efter overlevende i murbrokkerne efterladt af et jordskælv eller bombning, han sagde.

"De fornemmer ændringen i miljøet og tilpasser sig til at glide igennem, " han sagde.

Disse bløde robotter, lavet af bløde kunstige muskler og ultratynde deformerbare sensorer og aktuatorer, har betydelige fordele i forhold til de traditionelle stive robotter, der bruges til automatisering og andre fysiske opgaver.

Forskerne sagde, at deres arbejde, offentliggjort i tidsskriftet Avancerede materialer , hentede sin inspiration fra naturen. "Mange skabninger, såsom tommeorme, der har fuldstændig bløde, eftergivende kroppe uden nogen stive komponenter (f.eks. knogler), udviser hidtil usete evner til at tilpasse deres former og morfologier og unikke bevægelsesadfærd, " skrev de.

Traditionelle bløde robotter mangler evnen til at tilpasse sig deres omgivelser eller bevæge sig på egen hånd.

Den prototype adaptive bløde robot inkluderer en flydende krystal elastomer, doteret med carbon black nanopartikler for at forbedre termisk ledningsevne, som den kunstige muskel, kombineret med ultratynde mesh-formede strækbare termiske aktuatorer og siliciumbaserede lyssensorer. De termiske aktuatorer giver varme til at aktivere robotten.

Prototypen er lille - 28,6 millimeter i længden, eller lidt over en tomme - men Yu sagde, at det nemt kunne skaleres op. Det er næste skridt, sammen med at eksperimentere med forskellige typer sensorer. Mens prototypen bruger varmefølsomme sensorer, det kunne bruge smarte materialer aktiveret af lys eller andre signaler, han sagde.

"Dette er den første af sin slags, " sagde Yu. "Du kan bruge andre sensorer, alt efter hvad du vil have den til at gøre."