Anonim

Faseendringsmateriale kan gi roboter bløt eller hardt etter behov

Robotics

Ben Coxworth

16. juli 2014

Robotikkmaterialet i sine harde (venstre) og myke tilstander

Hvis du noen gang har sett en blekksprut, har du kanskje lagt merke til hvordan de kan levere kraftig gripekraft når det er nødvendig, men kan også klemme gjennom små åpninger ved å gjøre seg selv "flytende." Nå forestille seg om det var roboter som kunne gjøre det samme. De kunne tenkes å ødelegge seg gjennom rusk for å nå begravede overlevende på katastrofeområder, eller til og med reise gjennom pasientens organer til å utføre medisinske prosedyrer. Et internasjonalt team av forskere jobber med å gjøre slik teknologi til virkelighet, ved hjelp av en kombinasjon av polyuretanskum og voks.

Selv om roboter som var i permanent bløt tilstand, ikke har noe problem å vri seg i tette rom, ville de ikke kunne levere mye kraft når de utførte oppgaver som involverte noen form for manuell fingerfylling. Som MITs prof. Anette Hosoi forklarer, ville det være som å prøve å manipulere et objekt ved hjelp av en bolle med Jell-O. Det er derfor hun og kolleger fra MIT, Tysklands Max Planck-institutt for dynamikk og selvorganisasjon, og Stony Brook University i New York, utvikler materialer som vil tillate robotter å bytte mellom myke og harde stater.

For det formål har hun allerede laget et materiale som består av et tredimensjonalt stillas av polyuretanskum belagt i voks. Voksen forblir vanskelig når den er ved romtemperatur, slik at materialet kan støtte vekt og levere dreiemoment. Når voksen oppvarmes, blir den imidlertid myk og bøyelig, slik at materialet blir presset ned, strukket og på annen måte omformet. Som en tilleggsbonus smelter eventuelle sprekker eller sjetonger som kommer opp i voksen mens det er kaldt, når det er oppvarmet, og bringer det tilbake til sin opprinnelige, ubeskadigede tilstand når den avkjøles igjen.

For å tillate en robot å lette temperaturendringer, tror forskerne at fleksible ledninger kan kjøres langs hver av skumstiverne. Roboten ville levere en elektrisk strøm til de ledningene som trengs, noe som førte til at de oppvarmet den omkringliggende voksen eller la den avkjøles.

I tillegg til at robotens helhet blir myk, vil det også være mulig å varme kun utvalgte deler av det. Dette kan tillate en ellers stiv robot å bøye på gitt "ledd" hvor voksen er varm. Det kan til og med være midlertidig låst i den posisjonen hvis strømmen i dette området ble slått av.

Gitt at voks kanskje ikke er holdbar nok til bruk i praktiske bruksområder, ser Hosoi imidlertid på å bruke loddetinn i stedet. Hun undersøker også magnetorheologiske og electrorheological væsker, som består av partikler suspendert i en væske, og som kan gjøres myke eller stive ved anvendelse av et magnetisk eller elektrisk felt.

Mer informasjon er tilgjengelig i videoen nedenfor.

Kilde: MIT

Robotikkmaterialet i sine harde (venstre) og myke tilstander

Anbefalt Redaksjonens