Als je aan robotica denkt, je denkt waarschijnlijk aan iets rigide, zwaar, en gebouwd voor een bepaald doel. Nieuwe "Robotic Skins"-technologie ontwikkeld door Yale-onderzoekers zet dat idee op zijn kop, waardoor gebruikers het levenloze kunnen animeren en alledaagse voorwerpen in robots kunnen veranderen.

Ontwikkeld in het laboratorium van Rebecca Kramer-Bottiglio, universitair docent werktuigbouwkunde &materiaalkunde, Met robothuiden kunnen gebruikers hun eigen robotsystemen ontwerpen. Hoewel de skins zijn ontworpen zonder specifieke taak in gedachten, Kramer-Bottiglio zei:ze kunnen voor alles worden gebruikt, van zoek- en reddingsrobots tot draagbare technologieën. De resultaten van het werk van het team worden vandaag gepubliceerd in Wetenschap Robotica .

De huiden zijn gemaakt van elastische vellen die zijn ingebed met sensoren en actuatoren die zijn ontwikkeld in het laboratorium van Kramer-Bottiglio. Geplaatst op een vervormbaar object - een knuffeldier of een schuimbuis, bijvoorbeeld - de huiden animeren deze objecten vanaf hun oppervlak. De geïmproviseerde robots kunnen verschillende taken uitvoeren, afhankelijk van de eigenschappen van de zachte voorwerpen en hoe de huid wordt aangebracht.

"We kunnen de huiden nemen en ze om één object wikkelen om een ​​taak uit te voeren - voortbeweging, bijvoorbeeld - en doe ze dan uit en plaats ze op een ander object om een ​​andere taak uit te voeren, zoals het grijpen en verplaatsen van een object, "zei ze. "We kunnen dan diezelfde huid van dat object halen en ze op een shirt doen om een ​​actief draagbaar apparaat te maken."

Robots worden meestal gebouwd met één doel voor ogen. De robothuiden, echter, kunnen gebruikers on-the-fly multifunctionele robots maken. Dat betekent dat ze kunnen worden gebruikt in instellingen waar nog niet eens aan was gedacht toen ze werden ontworpen, zei Kramer-Bottiglio.

Aanvullend, het gebruik van meer dan één huid tegelijk zorgt voor meer complexe bewegingen. Bijvoorbeeld, Kramer-Bottiglio zei:je kunt de huiden in lagen aanbrengen om verschillende soorten beweging te krijgen. "Nu kunnen we gecombineerde bedieningsmodi krijgen, bijvoorbeeld gelijktijdige compressie en buiging."

Om de robothuiden in actie te demonstreren, de onderzoekers maakten een handvol prototypes. Deze omvatten schuimcilinders die bewegen als een inchworm, een shirt-achtig draagbaar apparaat ontworpen om een ​​slechte houding te corrigeren, en een apparaat met een grijper die objecten kan grijpen en verplaatsen.

Kramer-Bottiglio zei dat ze een paar jaar geleden op het idee voor de apparaten kwam toen NASA een oproep deed voor zachte robotsystemen. De technologie is ontworpen in samenwerking met NASA, en zijn multifunctionele en herbruikbare karakter zou astronauten in staat stellen een scala aan taken uit te voeren met hetzelfde herconfigureerbare materiaal. Dezelfde huiden die werden gebruikt om een ​​robotarm van een stuk schuim te maken, kunnen worden verwijderd en aangebracht om een ​​zachte Marsrover te creëren die over ruw terrein kan rollen. Met de robothuiden aan boord, zei de Yale-wetenschapper, alles, van ballonnen tot ballen van verfrommeld papier, kan mogelijk een robot worden met een doel.

"Een van de belangrijkste dingen die ik overwoog, was het belang van multifunctionaliteit, vooral voor diepe ruimteverkenning waar de omgeving onvoorspelbaar is, "zei ze. "De vraag is:hoe bereid je je voor op de onbekende onbekenden?"

Voor dezelfde onderzoekslijn Kramer-Bottiglio ontving onlangs een subsidie ​​van $ 2 miljoen van de National Science Foundation, als onderdeel van het programma Emerging Frontiers in Research and Innovation.

Volgende, ze zei, het lab zal werken aan het stroomlijnen van de apparaten en de mogelijkheid onderzoeken om de componenten in 3D te printen.