Robot inšpirovaný origami

Foto Caltech

Väčšina súčasných tzv. soft robotov sa spolieha na externé napájanie a riadenie. Vedci z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) a Caltech Division of Engineering and Applied Science vyvinuli mäkké robotické systémy inšpirované origami. Technika origami je totiž schopná kódovať viacero tvarov a funkcií v jednej štruktúre. Novovyvinuté roboty používajú elastoméry z tekutých kryštálov, ktoré pri vystavení teplu menia tvar, takže robot sa môže v reakcii na vonkajšie podnety pohybovať a meniť tvar pomocou postupných záhybov. Vedci vytlačili dva typy 3D mäkkých pántov, ktoré sa skladajú pri rôznych teplotách. Pánty je možné naprogramovať tak, aby sa skladali v špecifickom poradí. Používanie pántov uľahčuje programovanie robotických funkcií a kontrolu nad tým, ako robot zmení tvar. Namiesto toho, aby sa celé telo robota deformovalo ťažko predvídateľnými spôsobmi, stačí naprogramovať, ako má jeho niekoľko malých oblastí štruktúry reagovať na zmeny teploty, povedal Connor McMahan, postgraduálny študent spoločnosti Caltech a spoluautor príspevku v Science Robotics. Pri metóde aktívnych pántov 3D tlače máme úplnú programovateľnosť v závislosti od teploty, veľkosti krútiaceho momentu, ktorý môžu pánty vyvíjať, ich uhla ohybu a orientácie záhybu, doplnila postgraduálna študentka SEAS Arda Kotikianová. Aj keď sa výskum zameriaval iba na teplotné reakcie, elastoméry z kvapalných kryštálov môžu byť naprogramované aj tak, aby reagovali na svetlo, pH, vlhkosť či iné vonkajšie podnety. Schopnosť integrovať aktívne materiály do 3D tlačených objektov umožňuje navrhovanie a výrobu úplne nových tried mäkkých robotických látok, hovorí profesorka SEAS Jennifer A. Lewisová.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 10/2019. Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.