Ce se întâmplă dacă ar exista un fel de material flexibil, elastic, pe care îl puteți înfășura în jurul oricărui obiect aleatoriu și să-l transforme într-un robot? Pare un gadget care ar putea aparține unui supererou, dar o echipă de cercetători s-a dezvoltat exact așa.
Ei o numesc OmniSkins, într-o lucrare publicată astăzi în Science Robotics . Este confecționat dintr-o combinație de materiale elastice (sau țesături, într-o singură versiune) încorporate cu senzori și actuatori care atunci când sunt lipiți, înfășurați sau stratificați pot face aproape orice mișcare a obiectului neînsuflețit. Echipa, condusă de robotistul Rebecca Kramer-Bottiglio, de la Universitatea Yale, a fost capabilă să aplice așa-numitele piei pe o gamă largă de lucruri, de la taitei din piscină de spumă la tricouri, chiar și icosaedre sau figuri geometrice cu 20 de fețe triunghiulare.
„Natura reconfigurabilă și reprogramabilă a pieilor robotizate moi este foarte mișto”, spune Conor Walsh, robotist de la Universitatea Harvard care nu a fost implicat în studiu. „Ideea că putem avea o foaie moale și flexibilă, să o înfășurăm pe orice suprafață, să o învățăm la ce este atașat și apoi să o mutăm într-un fel dorit are un potențial mare.”
Kramer-Bottiglio a primit ideea pentru OmniSkins atunci când lucra la o solicitare de la NASA pentru a crea o robotică moale care ar putea fi utilă în spațiu. Când trimiteți roboți în spațiu, trebuie să încercați să le faceți cât mai mici și ușoare, ceea ce l-a determinat pe Kramer-Bottiglio să se gândească, ce ar fi dacă am putea reduce numărul de roboți cu totul și, în schimb, trimiteți doar câțiva roboți care ar putea fi reconfigurați pentru fac sarcini diferite? Atunci s-a gândit să creeze piei robotizate ușoare, care pot fi depozitate la plat pe parcursul transportului și reconstituite încă o dată.
„Acestea pot fi aplicate, eliminate și transferate între diverse obiecte gazdă, astfel încât să putem folosi același hardware de mai multe ori pentru a genera multe configurații diferite cu multe funcții diferite”, subliniază Kramer-Bottiglio. „Pielea robotică este modulară, ca Legos. Pot fi combinate, separate și re-combinate în modele diferite. "
Principalul avertisment este că acestea trebuie să fie lipite de un obiect care este flexibil. „Dacă înfășurați pielea robotică în jurul unui obiect care este prea rigid, nimic nu se va mișca. Recomandăm utilizatorilor să încerce doar combinații diferite și să vadă ce se întâmplă ", spune ea.
Echipa a încercat piei pe mai multe obiecte ca mărime. Într-un singur design, au înfășurat un cilindru mic de spumă, făcându-l să se miște ca un vierme inch și au adăugat o cameră la capătul acesteia. În altul, au programat viermele inchis pentru a simți lumina și a se târui spre ea. „Acesta este adevăratul spirit al acestei lucrări”, spune ea. „Proiectare din zbor”.
OmniSkins este realizat dintr-o combinație de materiale elastice încorporate cu senzori și actuatoare. (Universitatea Yale) „Hardware suplimentar, cum ar fi senzori de mediu și camere de luat vederi, poate fi adăugat cu ușurință”, spune Kramer-Bottiglio. „Viitorii astronauți care explorează o altă planetă ar putea construi rapid un robot folosind piei robotizate înfășurate în jurul oricărui material deformabil la care au acces și să lipească o cameră pe ea, și apoi să implementeze robotul pentru explorarea spațiilor mici sau periculoase.”
Ceva de genul icosaedrul OmniSkin ar putea avea și aplicații în spațiu. Pentru unul, este foarte ușor să construiești rapid. Noul dispozitiv al echipei a fost inspirat de fapt de un robot de pământ NASA, care deja folosește denumit Super Ball Bot, care este compus din ceea ce se numește o structură tensegrită sau o formă tridimensională de bare și cabluri care pot absorbi șocul și compresia. În acest exercițiu, au pus piei triunghiulare pe fiecare dintre cele 20 de fețe ale sale, ceea ce le-a permis să facă un obiect geometric anterior neînsuflețit.
Aplicațiile din spațiu sunt nenumărate, dar cercetătorii s-au distrat să exploreze alte utilizări. Au lipit șase triunghiuri pe spatele tricoului și l-au programat pentru a-l arunca pe utilizator atunci când a afișat o postură slabă. De asemenea, au fixat trei brațe din spumă și l-au făcut să se miște ca unul dintre acele jocuri cu mașini cu gheare arcade - ale lor vor prinde de fapt obiectul și îl vor prelua, desigur. Într-una din demonstrațiile pe care echipa le folosește pentru a-i prezenta pe oameni în OmniSkins, ei înfășoară o piele în jurul fiecăruia dintre cele patru picioare ale unui cal de animale umplute - un fel de pantaloni - și îl fac să meargă.
„Sunt foarte încântat să văd ce vor face ceilalți oameni cu piei robotizate”, spune Kramer-Bottiglio. „Posibilitățile sunt nesfârșite.”
