Достижения в мягкой робототехники мог когда-нибудь разрешить роботов для работы рядом с людьми, помогая им поднимать тяжелые предметы или носить их вне опасности. Как шаг к этому будущему, исследователи Стэнфордского университета разработали новый вид мягкого робота, который по особенности заимствований из традиционной робототехники, является безопасным в то время как все еще сохраняя способность двигаться и менять форму.
«Значительное ограничение из самых мягких роботов является то, что они должны быть прикреплены к громоздким компрессором воздуха или забитый в стену, которая мешает им двигаться», — сказал Натан Usevitch, аспирант в области машиностроения в Стэнфордском. «Итак, мы задались вопросом: что если бы мы сохранили тот же объем воздуха внутри робота все время?»
Из этой отправной точки, исследователи в конечном итоге с человеческой шкале мягкого робота, который может менять свою форму, позволяя захватывать и обрабатывать объекты и обвалять в контролируемых направлениях. Их изобретение описывается в статье, опубликованной 18 марта в науке роботехники.
«Случайный описание этого робота, что я даю людям-это Беймакс из фильма Большой герой 6 смешанный с трансформаторами. Другими словами, мягкий, человека-безопасный робот смешанное с роботами, которые могут кардинально изменить их форму», — сказал Usevitch.
Сочетание многих роботов
Простейший вариант Этот мягкий робот является завышенной трубка, которая проходит через три небольшие машины, зажать его в форме треугольника. Одна машина имеет два конца трубы вместе; другие два диска по трубе, изменяя общей формы робота, перемещая его уголки. Исследователи называют его «роботом изопериметрические», потому что, хотя форма резко меняется, общей длины ребер, и количество воздуха внутрь — остается неизменным.
Робот изопериметрические является потомком трех типов роботов: роботы мягкие, ферменной конструкции роботов и коллективных роботов. Мягкие роботы-это легкий и послушный, ферменная конструкция роботов имеют геометрические формы, которые могут менять свою форму и коллективной роботы маленькие роботы, которые работают вместе, что делает их особенно прочными в лице отдельных деталей неудач.
«Мы в основном манипулируя мягкую структуру с традиционными двигателями», — сказал Шон Фоллмер, доцент кафедры машиностроения и co-старший автор бумаги. «Это делает для очень интересный класс роботов, который сочетает в себе многие преимущества мягких роботов с все знания мы имеем о более классических роботов.»
Чтобы сделать более сложную версию робота, исследователи просто прикрепите несколько треугольников вместе. На координации движений различных двигателей, они могут заставить робота выполнять различные виды поведения, например, взяв в руки мяч, охватили его с трех сторон или изменяя центр робота массы, чтобы сделать его свернуть.
«Ключ пониманию, что мы создали, что для создания движения с помощью большого, мягкого пневматического робота, вы на самом деле не нужно, чтобы накачать воздух в и из,» сказал Эллиот Хоукс, доцент кафедры машиностроения в Университете Калифорнии, Санта-Барбара и co-старший автор бумаги. «Вы можете использовать воздух, у вас уже есть и просто переместить его вокруг с помощью этих простых двигателей; этот метод является более эффективным и позволяет роботу перемещаться гораздо быстрее.»
Из космоса в вашу гостиную
Области мягкая робототехника является относительно молодой, что означает, что люди до сих пор выяснить лучших приложений для нового творения. Их безопасное-но-крепкая мягкость может сделать их полезными в домах и на рабочих местах, где традиционные роботы могут стать причиной травмы. Мягкие роботы также привлекательно, как и инструменты для реагирования на стихийные бедствия.
Другие интересные возможности для робота изопериметрические мог лежать с планеты. «Этот робот может быть очень полезным для освоения космоса — тем более, что его можно транспортировать в небольшой пакет, а затем работает отвязанный после его надувает», — сказал Закари Хаммонд, аспирант в области машиностроения в Стэнфордском и со-ведущий автор статьи, с Usevitch. «На другой планете, он может использовать свою способность менять форму, чтобы пройти сложные среды, протискиваясь через узкие пространства и распространяется через препятствия.»
Сейчас исследователи экспериментируют с различными формами для их эластичной робот и учитывая шлепаясь в воду, чтобы увидеть, если она может плавать. Они также изучают еще больше новых мягких видов роботов, каждый со своими особенностями и преимуществами.
«Это исследование подчеркивает власть думает о том, как проектировать и строить роботов в новых направлениях», сказал Эллисон Окамура, профессор машиностроения и соавтор бумаги. «Творчество дизайн робота расширяется с такой системой, и это то, что мы действительно хотели бы поощрять в области робототехники.»
Мак Швагер, доцент кафедры аэронавтики и астронавтики в Стэнфордском университете, является соавтором. Фоллмер и Окамура являются членами Стэнфордского био-Х. Окамура также является членом Института Ву Цай нейронаук.
Это исследование финансировалось Национальным научным фондом и Агентство передовых оборонных исследовательских проектов.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!