Robotskind gør hverdagens objekter til robotter

Når du tænker på robotik, du tænker sandsynligvis på noget stift, tung, og bygget til et bestemt formål. Ny "Robotic Skins" -teknologi udviklet af Yale -forskere vender denne opfattelse på hovedet, giver brugerne mulighed for at animere det livløse og gøre dagligdags objekter til robotter.

Udviklet i laboratoriet af Rebecca Kramer-Bottiglio, adjunkt i maskinteknik og materialevidenskab, robotskind gør det muligt for brugerne at designe deres egne robotsystemer. Selvom skindene er designet uden nogen specifik opgave i tankerne, Kramer-Bottiglio sagde, de kunne bruges til alt fra søg-og-rednings robotter til bærbare teknologier. Resultaterne af teamets arbejde offentliggøres i dag i Science Robotics .

Skindene er lavet af elastiske plader indlejret i sensorer og aktuatorer udviklet i Kramer-Bottiglios laboratorium. Placeret på et deformerbart objekt - et tøjdyr eller et skumrør, for eksempel - skindene animerer disse objekter fra deres overflader. De provisoriske robotter kan udføre forskellige opgaver afhængigt af egenskaberne af de bløde objekter og hvordan skindene påføres.

"Vi kan tage skindene og vikle dem rundt om et objekt for at udføre en opgave - bevægelse, for eksempel - og tag dem derefter af og sæt dem på et andet objekt for at udføre en anden opgave, såsom at gribe og flytte et objekt, "sagde hun." Vi kan derefter tage de samme skind af objektet og lægge dem på en skjorte for at lave en aktiv bærbar enhed. "

Robotter er typisk bygget med et enkelt formål i tankerne. De robotskind, imidlertid, give brugerne mulighed for at oprette multifunktionelle robotter i farten. Det betyder, at de kan bruges i indstillinger, der ikke engang var blevet overvejet, da de blev designet, sagde Kramer-Bottiglio.

Derudover brug af mere end en hud ad gangen giver mulighed for mere komplekse bevægelser. For eksempel, Kramer-Bottiglio sagde, du kan lagre skindene for at få forskellige former for bevægelse. "Nu kan vi få kombinerede aktiveringsmåder - f.eks. samtidig komprimering og bøjning. "

For at demonstrere robotskindene i aktion, forskerne lavede en håndfuld prototyper. Disse inkluderer skumcylindre, der bevæger sig som en tommerorm, en skjorte-lignende bærbar enhed designet til at korrigere dårlig holdning, og en enhed med en griber, der kan gribe og flytte genstande.

Kramer-Bottiglio sagde, at hun kom på ideen til enhederne for et par år siden, da NASA ringede efter bløde robotsystemer. Teknologien blev designet i partnerskab med NASA, og dens multifunktionelle og genanvendelige natur ville give astronauter mulighed for at udføre en række opgaver med det samme rekonfigurerbare materiale. De samme skind, der bruges til at lave en robotarm ud af et stykke skum, kan fjernes og påføres for at skabe en blød Mars -rover, der kan rulle over ujævnt terræn. Med robotskindene om bord, sagde Yale -forskeren, alt fra balloner til bolde af krøllet papir kunne potentielt laves til en robot med et formål.

"En af de vigtigste ting, jeg overvejede, var vigtigheden af ​​multifunktionalitet, især til udforskning af dybe rum, hvor miljøet er uforudsigeligt, "sagde hun." Spørgsmålet er:Hvordan forbereder man sig på de ukendte ubekendte? "

For den samme forskningslinje, Kramer-Bottiglio blev for nylig tildelt et tilskud på $ 2 millioner fra National Science Foundation, som en del af programmet Emerging Frontiers in Research and Innovation.

Næste, hun sagde, laboratoriet vil arbejde med at effektivisere enhederne og undersøge muligheden for 3D-udskrivning af komponenterne.