Autonomt omkonfigurerande origamienheter kan anslutas för att bilda dynamiska booleska logiska grindar. Till exempel, tillståndet för gate-omkonfigurationen av en ingång (höger) kan ändra formen på utgången (nederst). Kredit:PNAS
Ett team av forskare vid U.S. Air Force Research Laboratory, Wright-Patterson Air Force Base, har utvecklat en typ av mjuk robot som kan generera signaler utan att använda el. I deras tidning publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences , forskarna beskriver sin studie av origamiobjekt och deras möjliga användning som signaleringsanordningar och möjligen som logiska grindar.
Origami är, självklart, konsten att vika papper till intressanta föremål. I denna nya ansträngning, forskarna såg till den antika konstformen som en möjlig byggsten för en mjuk robot. Istället för att använda papper, teamet använde ark av polypropen – det kan absorbera vatten från luftfuktigheten utan att förlora sin huvudsakliga form. Den tappar lite av sin styvhet, dock, när den placeras i en fuktig miljö. Forskarna utnyttjade det fenomenet för att använda sådana ark som mekaniska ställdon.
De upptäckte att om de böjde lakanen på vissa ställen, arket skulle plana ut när det utsätts för fuktiga förhållanden. Omvänt, arken skulle höjas igen när de utsätts för torrare luft. Denna förmåga att röra sig mellan stater, forskarna noterade, tillät arken att fungera som en utlösare för åtgärder från andra typer av enheter eller maskiner. Det möjliggjorde också generering av signaler med enbart miljöförhållanden - baserat på hur polypropenen betedde sig över en fuktighetsgradient. Och under rätt förutsättningar, arken kan finnas i två stater, platt eller upprätt, föreslår deras användning som logiska grindar.
Autonom omkonfiguration av origami som drivs av miljön leder till krypande rörelse. Kredit:PNAS
När de testade sina idéer, forskarna fann att när flera ark sammanfogades, de kunde dela information, utföra boolesk logik och till och med flytta runt. Detta, de hävdar, föreslår deras användning i många olika mjuka robotapplikationer, varav några kan inkludera att utföra funktioner som normalt utförs av digitalt baserade maskiner.
Mjuk robotik är ett lovande område på grund av några av de förväntade fördelarna. Sådana robotar skulle vara bättre, det är trott, att hantera ömtåliga föremål. Mjuka robotar som kan utföra uppgifter automatiskt förväntas erbjuda tjänster som signalering av luftkonditioneringssystem eller manipulering av föremål baserat på ingenting annat än fuktnivåer.
© 2018 Tech Xplore
