Entä jos olisi jonkinlainen joustava, joustava materiaali, jonka voisit kääriä melkein minkä tahansa satunnaisen esineen ympärille ja muuttaa siitä robotti? Se kuulostaa gadgetilta, joka saattaa kuulua supersankarille, mutta tutkijaryhmä on kehittänyt juuri sen.
He kutsuvat sitä OmniSkinsiksi, julkaistu tänään Science Robotics -julkaisussa. Se on valmistettu yhdistelmästä joustavia materiaaleja (tai kangasta, yhdessä versiossa), upotettuna antureihin ja toimilaitteisiin, jotka kiinnittyessään, käärittynä tai kerrostettuina voivat liikkua melkein missä tahansa elämättömässä esineessä. Ryhmä, jota johtaa Jeleman yliopiston robotisti Rebecca Kramer-Bottiglio, pystyi levittämään ns. Nahat monenlaisiin asioihin, vaahtoallasnuudelista T-paitoihin, jopa ikosaedroihin tai geometrisiin hahmoihin, joissa on 20 kolmionmuotoista pintaa.
"Pehmeiden robottinahkojen uudelleenkonfiguroitavat ja ohjelmoitavat luonne ovat erittäin hienoja", sanoo Conor Walsh, Harvardin yliopiston robotisti, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Ajatuksella, että meillä voi olla pehmeä ja joustava arkki, kietoa se minkä tahansa pinnan ympäri, saada se oppimaan, mihin se kiinnitetään, ja siirtämään sitä sitten haluamallasi tavalla, on paljon potentiaalia."
Kramer-Bottiglio sai idean OmniSkinsille, kun hän työskenteli NASA: n kehotuksella luoda pehmeää robottiikkaa, josta voisi olla hyötyä avaruudessa. Kun lähetät robotteja avaruuteen, sinun on yritettävä tehdä niistä mahdollisimman pieniä ja kevyitä, mikä sai Kramer-Bottiglion ajattelemaan, entä jos voisimme vähentää robotien määrää kokonaan ja lähettää sen sijaan vain muutaman robotin, joka voidaan konfiguroida uudelleen tehdä erilaisia tehtäviä? Silloin hän ajatteli luoda kevyitä robottinahoja, jotka voidaan säilyttää tasaisina kuljetuksen aikana ja asettaa uudelleen kertaalleen.
"Niitä voidaan soveltaa, poistaa ja siirtää eri isäntäobjekteista, joten voimme käyttää samaa laitteistoa uudestaan ja uudestaan useiden erilaisten kokoonpanojen luomiseen, joissa on monia erilaisia toimintoja", Kramer-Bottiglio huomauttaa. ”Robottinahat ovat moduuleja, kuten Legos. Ne voidaan yhdistää, erottaa ja yhdistää uudelleen eri malleissa. "
Tärkein huomautus on, että ne tulisi kiinnittää joustavaan esineeseen. ”Jos käärität robottinahat liian jäykän esineen ympärille, mikään ei liiku. Suosittelemme, että käyttäjät vain kokeilevat erilaisia yhdistelmiä ja katso mitä tapahtuu ", hän sanoo.
Joukkue kokeili nahkoja useissa kohteissa kooltaan. Yhdessä suunnittelussa he käärittivät pienen vaahtosylinterin, jolloin se liikkui kuin inhomato ja lisäsi kameran sen loppuun. Toisessa he ohjelmoivat inchworm havaitsemaan valon ja indeksoimaan sitä kohti. "Se on tämän työn todellinen henki", hän sanoo. "Suunnittelu lennossa."
OmniSkins on tehty joustavien materiaalien yhdistelmästä, joka on upotettu antureihin ja toimilaitteisiin. (Yalen yliopisto) "Lisälaitteita, kuten ympäristötunnistimia ja kameroita, voidaan lisätä helposti", Kramer-Bottiglio sanoo. "Tulevat astronautit, jotka etsivät toista planeettaa, voisivat nopeasti rakentaa robotin käyttämällä robottinahkaa, joka on kääritty minkä tahansa muokattavan materiaalin ympärille, johon heillä on pääsy, ja kiinnittää siihen kamera, ja sitten sijoittaa robotti tutkimaan pieniä tai vaarallisia tiloja."
Jotakin OmniSkin-ikosaedron kaltaisella voi myös olla sovelluksia avaruudessa. Yksi on todella helppo rakentaa nopeasti. Ryhmän uutta laitetta inspiroi robottilasku, jota NASA käyttää jo nimeltään Super Ball Bot, joka koostuu ns. Jännitysrakenteesta tai kolmiulotteisesta tankojen ja kaapeleiden muodosta, jotka voivat absorboida iskun ja puristuksen. Tässä harjoituksessa he asettivat kolmiomaiset nahat jokaiseen sen 20 pintaan, minkä ansiosta he saivat aikaisemmin elottoman geometrisen objektin kiertää.
Avaruuden sovelluksia on lukemattomia, mutta tutkijoilla oli hauskaa tutkia muita käyttötapoja. He kiinnittivät kuusi kolmiota T-paidan takaosaan ja ohjelmoivat sen työntämään käyttäjää, kun hänellä oli huono asento. He myös kiinnittivät kolme vaahtovartta toisiinsa ja saivat sen liikkumaan kuin yksi niistä arcade-kynsilautapeleistä - heidän todella tarttuvat esineeseen ja hakevat sen tietysti. Yhdessä mielenosoituksessa ryhmä esittelee ihmisiä OmniSkinsille, he käärittävät ihon täytetyn eläimen hevosen jokaisen neljän jalan ympärille - tavallaan kuin housut - ja saavat sen kävelemään.
"Olen todella innoissani siitä, mitä muut ihmiset tekevät robottinahkojen kanssa", Kramer-Bottiglio sanoo. "Mahdollisuudet ovat rajattomat."
