Visitors hit counter, stats, email report, location on a map, SEO for Joomla, Wordpress, Drupal, Magento and Prestashop

Svet mehatronike

Roboti s sposobnostjo preoblikovanja

tohoku

Materiali z različnimi agregatnimi stanji lahko tudi nizkocenovnim robotom omogočajo lastnost spreminjanja med trdnim in mehkim stanjem. V filmu „Terminator 2“ se je T-1000 robot s spreminjajočo obliko lahko spremenil v tekoče stanje in se iztisnil skozi ozke špranje ali se celo sam popravil, če je bil poškodovan.

Sedaj lahko z materiali, ki jih sestavljajo vosek in pena, prav tako dosežemo različne faze spreminjanja, z zmožnostjo spremembe med trdnim in mehkim stanjem, s čimer je tudi nizkocenovnim  robotom omogočena podobna sposobnost.

Material, ki ga je razvila Anette Hosoi, profesorica strojniškega inženiringa in uporabne matematike na MIT, skupaj s svojo nekdanjo podiplomsko študentko Nadio Cheng in celo vrsto raziskovalcev z inštituta Max Planck za dinamiko in samoorganizacijo ter z univerze Stony Brook - se lahko uporabi za izdelavo kirurških robotov, katerih obliko lahko popolnoma spremenimo. Robote lahko premikamo skozi telo toliko časa, da dosežejo določeno točko, ne da bi pri tem poškodovali katerikoli organ ali krvno žilo.

Roboti, izdelani iz materiala, ki je opisan v enem izmed prispevkov nove revije Macromolecular Materials and Engineering, se lahko uporabljajo tudi v operacijah iskanja in reševanja preživelih izpod ruševin, dodaja profesorica Hosoi.

Posnemanje hobotnice

Raziskovalci so začeli razvijati material v sodelovanju z podjetjem, ki izdeluje robote,  Boston Dynamics, s sedežem v Walthamu,  kot del programa »Kemični roboti« obrambne agencije Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). »Agencija je pokazala veliko zanimanje za »stisljive«  robote, ki bi se stisnjeni lahko prebili skozi ozke prehode  in se potem spet »razširili« za gibanje na določenem območju,« pravi Hosoijeva, »tako kot to lahko storijo hobotnice.«

Vendar, če želimo robota uporabiti za opravljanje pomembnih nalog, mora biti sposoben na svojo okolico delovati z neko določeno silo. „Preprosto ni mogoče delati le s skledo želeja. Če bi namreč za premikanje nekega predmeta uporabili žele, bi se takoj deformiral tudi brez večjega pritiska na predmet, ki bi ga poskušali z njim premakniti. Še več, upravljanje zelo mehkih struktur  je izjemno težko: veliko težje je namreč predvideti, kako se bo ta material premikal in kakšne oblike bo tvoril, kot pri togih robotih. »Tako so raziskovalci oblikovali enotno mnenje, da je edini način za izgradnjo robota s sposobnostjo preoblikovanja v razvoju materialov, ki se lahko spreminjajo med mehkim in trdnim stanjem,« pravi profesorica Hosoijeva. „Če bi se na primer poskušali v nek prostor »zriniti« pod vrati, bi se morali odločiti za mehko obliko, če pa bi želeli pobrati kladivo ali odpreti okno, bi moral biti vsaj del tega stroja tog“ še dodaja.

Stisljiv in sposoben samozdravljenja

Za izdelavo snovi, ki lahko prehaja med mehkim in togim stanjem so raziskovalci penasto strukturo obložili z voskom. Izbrali so peno, saj jo je mogoče stisniti na majhen delček njene normalne velikosti, ko pa se enkrat sprosti, se povrne nazaj v svojo prvotno obliko.

Voščeno oblogo lahko mimogrede spremenite iz trdne zunanje lupine v mehko, voljno površino le z zmernim segrevanjem. To bi lahko storili z napeljavo grelne žice vzdolž vsakega z voskom prevlečenega penastega opornika in nato uporabili električni tok, da bi segreli okolico in stalili vosek. Če bi spet izključili tok, bi omogočili materialu da se ohladi in se povrne v svojo trdno obliko.

Massachusetts Institute of Technology

www.newsoffice.mit.edu

Več o članku