Att gå. Att hoppa. Att simma. Naturens varelser kan använda samma kroppsdelar för att göra en mängd olika saker – som att gå, hoppa och simma. Robotar? Tänk på det. Du ser dem vanligtvis göra begränsade uppgifter med sina mekaniska konstruktioner och stela länkar.

Den skillnaden minskar tack vare de inom robotteknik som arbetar med mjuka och adaptiva robotar. Om roboten är omkonfigurerbar, sedan kan den använda samma hårdvara för olika funktioner.

vid Colorado State University, de introducerar en ny typ av liten omkonfigurerbar robot som är i form-morphing. Dess plaststruktur kan bli mjuk – sedan kan den härdas igen – vilket förändrar fogkonfigurationer och rörelser.

Adaptive Robotics Lab är där forskarna väljer att lägga rörelsebegränsningar åt sidan. Labbets fokus är att bygga små, adaptiva robotar som kan omkonfigurera sina former, strukturer, eller funktioner så att de fyller varierande arbetsuppgifter. Robotarna kan arbeta i miljöer, från land, att sända, till under vattnet. Växla olika benpositioner, robotarna är designade för att klättra över hinder, eller sänka sig under hinder.

"An Adaptive Walking Robot With Reconfigurable Mechanisms Using Shape Morphing Joints" beskriver deras arbete. Författarna är Jiefeng Sun och Jianguo Zhao. Båda är från avdelningen för maskinteknik, Colorado State University. Deras papper är inne IEEE Robotics and Automation Letters .

De använder variabla material för de formformande lederna. Strukturen använder sig av plast och Evan Ackerman i IEEE spektrum sa att skarvarna mestadels är 3D-utskrivna.

Shape-morphing leder är ett koncept som lätt griper den nyfikna. Precis som deras namn antyder, fogarna kan vara mjuka för en följsam fog eller de kan vara styva för en struktur.

Och, där det blir intressant:"Om en mekanisk mekanism har flera SMJ, vi kan ändra dess funktionalitet genom att strategiskt mjuka upp och stelna lämpliga SMJ, utan att ändra den underliggande mekaniska designen efter att den tillverkats, " skrev de två i videoanteckningarna.

De visade hur deras koncept utvecklas i form av en benmekanism som kan generera olika fotbanor. Detta görs möjligt genom att välja platser för SMJ:er och omforma formerna på dess länkar.

"Den tillverkade mekanismen visar mjuka övergångar mellan tre exempelbanor, " sa de. "Med dessa banor, vi implementerar mekanismen i en gående robot för att demonstrera olika funktioner."

I videon, du ser ett styvt plastföremål som blir en mjuk fog när elektricitet tillförs. De använder el igen, och föremålet går tillbaka till sin ursprungliga styvhet.

I den större bilden, man kan säga att den gående roboten i videon ytterligare demonstrerar den framtida potentialen hos adaptiva robotar som kan ändra storlek, former, eller funktioner för att utföra flera uppgifter i olika miljöer, och som faktiskt kan resa i olika medier. Enligt Zhao in IEEE spektrum , till exempel, teamet föreställer sig amfibierobotar som kan forma frambenen för att vara mer lämpade för promenader eller simning.

Nedladdningen beskrev hur en tråd som värms upp när en spänning appliceras lindas runt skarvarna. Om cirka 10 sekunder, de mjuknar. Laboratoriet sa att de arbetar med nya aktiveringsmetoder för mjuka robotar:twisted-and-coiled actuators (TCA).

Medan ordet "adapt" och "morph" beskriver deras fokus, Nedladdningen av MIT Technology Review , presentera "vad händer" inom framväxande teknologier, fastnade för ett annat ord, "smälta." Dess inlägg berättade för läsarna att de tittade på en robot som kan smälta och omforma sina ben för att ändra hur den går. För att framgångsrikt navigera hinder, det är vad den gör – smälter och åter stelnar sin struktur.

Varför detta är viktigt:"En dag, något liknande kan vara användbart för robotar som behöver anpassa sig till olika eller uppgifter, som miljöövervakning, " sa The Download. Det finns fler möjliga användningsområden, för. I ett utbyte med IEEE spektrum , Zhao sa att dessa robotar kunde användas för militär övervakning, och sök och räddning i katastrofområden.

Går vidare, Zhao sa att teamet hoppades kunna åstadkomma robotar med multimode rörelseförmåga som simning, gå eller flyga.

Lika viktigt, de har för avsikt att försöka förbättra sin tekniks prestanda – till exempel, minskar tiden det tar för morphingprocessen. Det slutliga målet är formförändring i realtid eller omkonfigurering i dynamiska miljöer.

© 2019 Science X Network