Bløde robotter bruger fugtgradientniveauer til at generere signaler

Et team af forskere ved U.S. Air Force Research Laboratory, Wright-Patterson Air Force Base, har udviklet en type blød robot, der kan generere signaler uden at bruge strøm. I deres papir udgivet i Proceedings of the National Academy of Sciences , forskerne beskriver deres undersøgelse af origami-objekter og deres mulige brug som signaludstyr og muligvis som logiske porte.

Origami er, selvfølgelig, kunsten at folde papir til interessante genstande. I denne nye indsats, forskerne så på den ældgamle kunstform som en mulig byggesten til en blød robot. I stedet for at bruge papir, holdet brugte plader af polypropylen - det kan absorbere vand fra atmosfærisk luftfugtighed uden at miste sin hovedform. Den mister noget af sin stivhed, imidlertid, når de placeres i et fugtigt miljø. Forskerne udnyttede dette fænomen til at bruge sådanne plader som mekaniske aktuatorer.

De fandt ud af, at hvis de bøjede pladerne visse steder, arket ville blive fladt, når det udsættes for fugtige forhold. Omvendt arkene ville rejse sig igen, når de blev udsat for tørrere luft. Denne evne til at bevæge sig mellem stater, forskerne bemærkede, tillod arkene at fungere som en trigger for handlinger fra andre typer enheder eller maskiner. Det gjorde det også muligt for generering af signaler udelukkende ved brug af miljøforhold - baseret på den måde, polypropylenet opførte sig over en fugtighedsgradient. Og under de rigtige forhold, arkene kunne eksistere i to stater, flad eller opretstående, foreslår deres brug som logiske porte.

Ved at teste deres ideer, forskerne fandt ud af, at når flere ark blev sat sammen, de kunne dele information, udføre boolsk logik og endda flytte rundt. Det her, de hævder, foreslår deres brug i en bred vifte af bløde robotapplikationer, hvoraf nogle kan omfatte udførelse af funktioner, der normalt udføres af digitalt baserede maskiner.

Soft robotics er et lovende område på grund af nogle af de forventede fordele. Sådanne robotter ville være bedre, man regner med, til at håndtere sarte genstande. Bløde robotter, der kan udføre opgaver automatisk, forventes at tilbyde tjenester såsom signalering af klimaanlæg eller manipulering af objekter baseret på intet andet end fugtighedsniveauer.

© 2018 Tech Xplore