Hvad nu hvis der var noget slags fleksibelt, elastisk materiale, som du kunne vikle rundt næsten ethvert tilfældigt objekt og omdanne det til en robot? Det lyder som en gadget, der muligvis hører til en superhelt, men et team af forskere har udviklet netop det.
De kalder det OmniSkins, i et papir offentliggjort i dag i Science Robotics . Den er lavet af en kombination af elastiske materialer (eller stof, i en version) indlejret med sensorer og aktuatorer, som når de sidder fast i, indpakket eller lagdelt kan gøre næsten ethvert livløst genstandsbevægelse. Holdet, ledet af robotisten Rebecca Kramer-Bottiglio fra Yale University, var i stand til at anvende de såkaldte skind på en bred vifte af ting, fra skum poolnudler til T-shirts, endda icosahedrons eller geometriske figurer med 20 trekantede ansigter.
”Den omkonfigurerbare og omprogrammerbare natur af de bløde robotskind er meget cool, ” siger Conor Walsh, en robotist fra Harvard University, som ikke var involveret i studiet. ”Ideen om, at vi kan have et blødt og fleksibelt ark, vikle det rundt på enhver overflade, få det til at lære, hvad det er knyttet til, og derefter flytte det på en ønsket måde har meget potentiale.”
Kramer-Bottiglio fik ideen til OmniSkins, da hun arbejdede med en anmodning fra NASA om at skabe blød robotik, der kunne være nyttig i rummet. Når du sender robotter ud i rummet, skal du prøve at gøre dem så små og lette som muligt, hvilket fik Kramer-Bottiglio til at tænke, hvad nu hvis vi kunne reducere antallet af robotter helt og i stedet sende bare et par robotter, der kunne konfigureres til udføre forskellige opgaver? Det var da hun tænkte at skabe letvægts robotskind, der kan opbevares fladt under transport og genbruges igen og igen.
”De kan anvendes på, fjernes fra og overføres mellem forskellige værtsobjekter, så vi kan bruge den samme hardware igen og igen til at generere mange forskellige konfigurationer med mange forskellige funktioner, ” påpeger Kramer-Bottiglio. ”Robotskindene er modulære, ligesom Legos. De kan kombineres, separeres og kombineres igen i forskellige mønstre. ”
Det vigtigste advarsel er, at de skal sidde fast på et objekt, der er fleksibelt. ”Hvis du vikler robotskindene rundt om et objekt, der er for stift, vil der ikke bevæge sig noget. Vi anbefaler, at brugerne bare prøver forskellige kombinationer og ser hvad der sker, ”siger hun.
Holdet prøvede skindene på flere objekter for størrelse. I et design indpakket de en lille skumcylinder, der fik den til at bevæge sig som en inchorm og føjede et kamera til slutningen af den. I en anden programmerede de tommerormen til at mærke lys og kravle mod den. ”Det er den sande ånd i dette værk, ” siger hun. “Design på farten.”
OmniSkins er lavet af en kombination af elastiske materialer indlejret med sensorer og aktuatorer. (Yale University) "Ekstra hardware, såsom miljøsensorer og kameraer, kan let tilføjes, " siger Kramer-Bottiglio. "Fremtidige astronauter, der udforsker en anden planet, kunne hurtigt konstruere en robot ved hjælp af robotskind indpakket omkring uanset deformerbare materialer, de har adgang til og sætte et kamera på den, og derefter indsætte roboten til udforskning af små eller farlige rum."
Noget som OmniSkin icosahedron kunne også have applikationer i rummet. For det første er det virkelig let at konstruere hurtigt. Holdets nye enhed blev faktisk inspireret af en robotlander, som NASA allerede bruger kaldet Super Ball Bot, som er sammensat af det, der kaldes en tensegrity-struktur, eller en tredimensionel form af stænger og kabler, der kan absorbere stød og kompression. I denne øvelse satte de trekantede skind på hvert af dets 20 ansigter, hvilket gjorde det muligt for dem at få et tidligere livløst geometrisk objekt til at rulle rundt.
Anvendelserne i rummet er utallige, men forskerne havde det sjovt at udforske andre anvendelser. De satte seks trekanter på bagsiden af T-shirt og programmerede den til at skubbe brugeren, når han udviste dårlig holdning. De fastgjorde også tre skumarme sammen og fik det til at bevæge sig som et af disse arkadeklo-maskinspil - deres vil faktisk gribe genstanden og hente den, selvfølgelig. I en af de demonstrationer, holdet bruger for at introducere folk til OmniSkins, pakker de en hud omkring hver af de fire ben på en udstoppet dyrehest - slags lignende bukser - og får den til at gå.
”Jeg er virkelig spændt på at se, hvad andre mennesker vil gøre med robotskind, ” siger Kramer-Bottiglio. ”Mulighederne er uendelige.”
