En blød stof computerstyret softworm robot, i stand til at producere tre adfærd. Kredit:Garrad et al., Sci. Robot. 4, eaaw6060 (2019)
Livslignende robotter, der kan træffe beslutninger, tilpasse sig deres omgivelser og lære, er et skridt tættere på takket være et team fra University of Bristol, der har demonstreret en ny måde at indlejre beregninger i bløde robotmaterialer. Dette nye fremskridt, udgivet i Videnskab robotik , kunne skabe nye robotmæssige muligheder for miljøovervågning, oprensning af forurening, medicin levering, proteser, bærbare biosensing og selvhelbredende kompositter.
Indtil nu, kompleksiteten og rækken af indlært adfærd, som kun kan skabes ved hjælp af materialebaserede kontroltilgange, har været begrænset.
Med inspiration fra biologi, konceptet med Soft Matter Computers (SMC'er) har til formål at efterligne det vaskulære systems funktion, hvor hormoner som adrenalin frigives til blodbanen og spredes i hele kroppen. Når det påvises af en receptor, hormoner udløser derefter reaktioner i bestemte dele af kroppen, såsom øget blodgennemstrømning i flyvemusklerne og udvidelse af pupillerne i øjnene.
Nu, forskere fra Bristols fakultet for ingeniørvidenskab, ledet af professor i robotteknologi Jonathan Rossiter, har med succes demonstreret en ny mekanisme, der gjorde det muligt at indlejre beregninger i tre bløde robotter. I avisen, holdet beskriver, hvordan en ledende væskereceptor (CFR) er en levedygtig og grundlæggende byggesten for en række SMC'er og næste generations robotter.
I fremtiden, computere med blødt stof kunne spejle denne proces ved at oversætte information inden for strukturen af et flydende bånd, der bevæger sig gennem robottens bløde krop, og derefter detekteres af en passende receptor og genererer derefter et output.
Professor Rossiter sagde:"Vi har taget et vigtigt skridt hen imod fuldstændig blød, autonome robotter og for smarte materialer til at bevæge sig ud over stimulus-respons-forhold, som kunne muliggøre den intelligente adfærd, der ses i levende organismer. Bløde robotter kunne blive endnu mere naturtro; i stand til selvstændigt at tilpasse sig deres miljø og kan demonstrere mangfoldigheden af adfærd set i den naturlige verden."
Et koncept for en helt blød, helt autonom gekko-formet robot med integreret soft matter computer (SMC) kontrol. Byggestenen i SMC er den ledende væskereceptor (til højre). To elektroder er forbundet i serie med en elektrisk belastning. Når ledende væske sprøjtes ind i området mellem disse elektroder, belastningen er tændt. Kredit:Garrad et al., Sci. Robot. 4, eaaw6060 (2019)
En komposit computer med blødt stof med to receptorer (CFR1 og CFR2). I i), den mekaniske pumpe er slukket, hvilket betyder, at input til CFR1 også er slukket. I ii), den mekaniske indgang er tændt, forbinder CFR1 og får strøm til at flyde. Denne strøm driver posemotoren inde i den elektrofluidiske diode. I iii), trykket genereret af den elektro-fluidiske diode har ført den ledende væske ud over CFR2, slukke for displayet. I iv), mekanisk kontakt udløses, slukke for CFR1. Udgangen forbliver slukket, mens væsken inde i den elektrofluidiske diode vender tilbage til sin udgangsposition. Kredit:Garrad et al., Sci. Robot. 4, eaaw6060 (2019)