När du tänker på robotik, du tänker förmodligen på något stel, tung, och byggd för ett specifikt ändamål. Ny "Robotic Skins"-teknologi utvecklad av Yale-forskare vänder den tanken på huvudet, tillåter användare att animera de livlösa och förvandla vardagliga föremål till robotar.

Utvecklad i labbet av Rebecca Kramer-Bottiglio, biträdande professor i maskinteknik och materialvetenskap, robotskinn gör det möjligt för användare att designa sina egna robotsystem. Även om skinnen är designade utan någon specifik uppgift i åtanke, Kramer-Bottiglio sa:de kan användas för allt från sök- och räddningsrobotar till bärbar teknologi. Resultaten av teamets arbete publiceras idag i Vetenskapsrobotik .

Skalen är gjorda av elastiska ark inbäddade med sensorer och ställdon utvecklade i Kramer-Bottiglios labb. Placerad på ett deformerbart föremål - ett gosedjur eller ett skumrör, till exempel — skinnen animerar dessa objekt från deras ytor. De provisoriska robotarna kan utföra olika uppgifter beroende på egenskaperna hos de mjuka föremålen och hur skinnen appliceras.

"Vi kan ta skinnen och linda dem runt ett föremål för att utföra en uppgift - förflyttning, till exempel – och sedan ta av dem och sätta dem på ett annat föremål för att utföra en annan uppgift, som att ta tag i och flytta ett föremål, " sa hon. "Vi kan sedan ta samma skinn från det föremålet och sätta dem på en skjorta för att göra en aktiv bärbar enhet."

Robotar byggs vanligtvis med ett enda syfte i åtanke. Robotskinnen, dock, tillåter användare att skapa multifunktionella robotar i farten. Det betyder att de kan användas i inställningar som inte ens hade beaktats när de designades, sa Kramer-Bottiglio.

Dessutom, att använda mer än en hud åt gången möjliggör mer komplexa rörelser. Till exempel, Kramer-Bottiglio sa:du kan skikta skinnen för att få olika typer av rörelse. "Nu kan vi få kombinerade aktiveringssätt - till exempel, samtidig kompression och böjning."

För att demonstrera robotskinnen i aktion, forskarna skapade en handfull prototyper. Dessa inkluderar skumcylindrar som rör sig som en tummask, en skjortaliknande bärbar enhet utformad för att korrigera dålig hållning, och en anordning med en gripare som kan greppa och flytta föremål.

Kramer-Bottiglio sa att hon kom på idén till enheterna för några år sedan när NASA lade ut en uppmaning till mjuka robotsystem. Tekniken designades i samarbete med NASA, och dess multifunktionella och återanvändbara natur skulle tillåta astronauter att utföra en rad uppgifter med samma omkonfigurerbara material. Samma skinn som användes för att göra en robotarm av en bit skum kunde tas bort och appliceras för att skapa en mjuk Mars-rover som kan rulla över ojämn terräng. Med robotskinn ombord, Yale-forskaren sa, allt från ballonger till bollar av skrynkligt papper kan potentiellt göras till en robot med ett syfte.

"En av de viktigaste sakerna jag tänkte på var vikten av multifunktionalitet, speciellt för utforskning av rymden där miljön är oförutsägbar, " sa hon. "Frågan är:Hur förbereder du dig för det okända okända?"

För samma forskningslinje, Kramer-Bottiglio tilldelades nyligen ett anslag på 2 miljoner dollar från National Science Foundation, som en del av sitt Emerging Frontiers in Research and Innovation-program.

Nästa, Hon sa, labbet kommer att arbeta med att effektivisera enheterna och undersöka möjligheten att 3D-printa komponenterna.