Połączenie tradycyjnej i miękkiej robotyki

Połączenie tradycyjnej i miękkiej robotyki

Robotyka tak jak inne gałęzie inżynierii musi być podatna na kompromisy. Roboty o tradycyjnej strukturze mogą, na przykład poruszać się dość szybko i stanowią doskonałą bazę dla elektroniki, jednak generują stosunkowo duże zagrożenie dla człowieka. Miękka robotyka jawi się z kolei jako bardziej elastyczna i bezpieczna – niestety kosztem efektywności.

Natura często komponuje ze sobą twarde i miękkie struktury, które od wieków występują obok siebie u wielu zwierząt. Chcąc ją naśladować, inżynierowie z Uniwersytetu Harvarda oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) wykorzystali wielomateriałowy druk 3D do stworzenia robota, który posiada sztywny rdzeń oraz miękką powłokę.

Projekt to dwie półkule zagnieżdżone wokół sztywnego modułu podstawowego, który posiada miniaturową sprężarkę powietrza oraz butanowe ogniwo paliwowe. Półkule drukowane są w jednym przebiegu, jednak posiadają aż 9 warstw o zróżnicowanej sztywności.

Dolną część robota stanowi elastyczna konstrukcja, która posiada komorę spalania mieszanki tlenu i butanu. W trakcie spalania komora zwiększa swoją objętość, czego efektem jest wykonany przez robota skok. Zespół przeprowadził testy w których urządzeniu udało się przeskoczyć 0,75m w pionie oraz 0,15m w poziomie. Miękka struktura pozwoliła natomiast 35-krotnie uchronić go przed uszkodzeniem po upadku z wysokości 1,2m.

- Uważamy, że połączenie miękkich i twardych materiałów pomoże stworzyć nową generację szybkich i zwinnych robotów, które są bardziej wytrzymałe i elastyczne niż ich poprzednicy. Może to znacząco wpłynąć na tempo rozwoju robotyki kolaboratywnej - powiedział Michael Tolley, profesor inżynierii mechanicznej na UCSD, współautor badań.

Opis wynalazku został opublikowany na łamach Science, a jak działa w praktyce można zobaczyć na poniższym wideo.

(rr)