Een zachte robot ontwikkeld door onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) kan de weg vrijmaken voor volledig ongebonden robots voor ruimteverkenning, zoek- en reddingssystemen, biomimetica, medische operatie, revalidatie en meer.

Deze nieuwe, vereenvoudigde zachte robot, aangedreven door perslucht, vervangt meerdere besturingssystemen met één ingang, het verminderen van het aantal, gewicht en complexiteit van de componenten die nodig zijn om het apparaat van stroom te voorzien.

"Vóór dit onderzoek we konden geen fluïdische zachte robots bouwen zonder elke actuator onafhankelijk te besturen via afzonderlijke invoerlijnen en druktoevoeren en een complex activeringsproces, " zei Nikolaos Vasios, een afgestudeerde student aan SEAS en eerste auteur van het papier. "Nutsvoorzieningen, we kunnen de functionaliteit van fluidic soft robots inbedden in hun ontwerp, waardoor een aanzienlijke vereenvoudiging in hun bediening."

Het onderzoek is gepubliceerd in Zachte robotica .

Om de zachte robots te vereenvoudigen, gebruikten de onderzoekers de viscositeit van vloeistof, dat is een maat voor de weerstand van een vloeistof die door een object beweegt. Stel je voor dat water door een rietje beweegt - hoe dunner het rietje, hoe moeilijker het is voor water om door te gaan. Met behulp van dit principe, de onderzoekers, onder leiding van Katia Bertoldi, de William en Ami Kuan Danoff hoogleraar toegepaste mechanica aan SEAS, zorgvuldig geselecteerde buizen van verschillende groottes om te bepalen hoe snel de lucht door het apparaat beweegt. Een enkele ingang pompt dezelfde hoeveelheid lucht door een van de buizen, maar de grootte van de buizen bepaalt hoe en waar de lucht stroomt.

Het team ontwikkelde een raamwerk dat automatisch bepaalt hoe een zachte robot gemaakt moet worden, hoe de buizen moeten worden geselecteerd en hoe deze moeten worden bediend om een ​​doelfunctie te bereiken, zoals kruipen of lopen, met een enkele invoerlijn.

Ze demonstreerden de aanpak op een vierbenige, zachte robot. de buizen, ingebed in de bovenkant van de robot, leidde de lucht achtereenvolgens naar elk been, zodat de robot kan kruipen.

"Ons werk presenteert voor de eerste keer een strategie die kan worden gebruikt om eenvoudig aangedreven fluïdische zachte robots te maken, gebaseerd op dit bekende fenomeen van viskeuze stroming, zei Bertoldi, die ook een Associate Faculty is aan het Wyss Institute aan de Harvard University. "Met de strategie die in ons werk wordt gepresenteerd, de bediening van fluïdische zachte robots zal nu eenvoudiger en gemakkelijker zijn dan ooit, een grote stap zetten naar volledig ongebonden en eenvoudig aangestuurde zachte robots."