En mjuk och flexibel igelformad robot som kan klättra på vertikala väggar har utvecklats som en del av ett forskningssamarbete.

LEeCH (Longitudinally Extensible Continuum-robot inspirerad av Hirudinea) har fått sitt ursprung i forskning ledd av Dr. Tomoaki Mashimo, Docent vid institutionen för maskinteknik vid Toyohashi University of Technology (TUT), i samarbete med Dr. Fumiya Iida, Läsare i robotik vid Institutionen för teknik, Universitetet i Cambridge. Studien har publicerats i tidskriften Soft Robotics.

Inspirerad av landiglar, som är utmärkta klättrare i naturen, LEeCH kan förlänga och böja sin kropp utan några begränsningar och, tack vare dess flexibla struktur (tillverkad av duschmaterial) och två sugkoppar, roboten har framgångsrikt klättrat upp och ner för en vertikal vägg och övergått horisontellt för att nå andra sidan.

Väggklättringsrobotar har ett brett utbud av potentiella applikationer, inklusive byggnadsinspektion och underhåll, och sök- och räddningsuppgifter på katastrofplatser. I verkligheten, roboten kan behöva navigera över hinder på en vägg, samt övergång till väggar i olika riktningar. Den svåraste uppgiften för en robot är att kunna klättra upp på toppen av väggen och korsa toppen över till andra sidan-LEeCH har uppnått denna fria rörelse i vad som antas vara en världsnyhet.

Dr. Fumiya Iida sa:"Klätterrobotar har ett brett utbud av potentiella tillämpningar, inklusive byggnadsbesiktning, underhåll, konstruktion, och sök- och räddningsuppgifter. Klättringsrobotik är fortfarande ett utmanande forskningsfält både teoretiskt och praktiskt, men tillsammans, vi har gjort betydande bidrag för att främja detta område genom att skapa en robot, inspirerad av iglar, som kan övergå från en yta till en annan och kan klättra upp för en vertikal vägg - utan några begränsningar."

"Detta projekt baserades på ett samarbete med den besökande doktoranden Ayato Kanada. Vårt papper visade den framgångsrika synergin med TUT:s nya ställdonsteknik med vårt teoretiska ramverk för mjuk robotik, " han lade till.

Forskargruppen konstruerade en ny rörelsemekanism som använder duschslangens rörstruktur för att efterlikna leeches fördelaktiga egenskaper, nämligen, lättvikt, flexibel och utdragbar. Roboten har en kropp som består av tre flexibla rör som är anslutna parallellt. Kroppen kan böjas eller förlängas genom att kontrollera längden på varje flexibelt rör som matas av kugghjulet.

Ayato Kanada, Forskarutbildningsstudent vid TUT och huvudförfattare till studien, kom på idén till LEeCH när han var i badrummet hemma. "Duschslangen blev vild som om den hade ett liv när jag oavsiktligt slog på kranen max. Då kom en idé att om jag kunde manipulera en slang, Jag kanske kan göra en robot med dynamisk rörelse av en levande varelse, " han sa.

Teamet överväger nu möjligheten att ändra rörets styvhet genom att hälla vätska i kaviteten. Landiglars kroppar är så lätta och mjuka att de sannolikt inte kommer att drabbas av stor skada vid fall från höjd. Likaså, en robot med flexibel kroppsstruktur är inte bara mycket anpassningsbar till miljön, men tål även kollision. Därför, att vara lätt och flexibel är nödvändigt för en klätterrobots säkerhet och överlevnad.