Hobotnice se mogu kretati u raznim smjerovima s velikom preciznošću kroz svoje ticale. Osim toga, gusjenice mogu putovati tako da se sklupčaju i udalje od grabežljivaca pomoću pokreta inchworm-a. Kao rezultat toga, ovi organizmi mogu napredovati u svom prirodnom i nestrukturiranom staništu. No, s druge strane, stvaranje robota s tom razinom fluidnosti bilo je teško.
Međutim, tim istraživača proizveo je mekane robote koji su dovoljno okretni da rukuju Rubikovom kockom koristeći vučnu blokadu (interakcija izazvana vakuumom kroz snop sićušnih vlakana). Istraživanje je objavljeno u Science Advances, koje vodi Rebecca Kramer-Bottiglio, John J. Lee izvanredni profesor strojarstva i znanosti o materijalima.
Aktuatori, uređaji koji pretvaraju energiju u mehanički rad, kombinirani su s vlaknima koja se trenutno ukrućuju. „Za razliku od robotskih sustava koji koriste više pokretača, koji aktiviraju podskup tih aktuatora na temelju željene konfiguracije tijela i ponašanja, razvili smo obrnuti pristup u kojem jedan aktuator može postići mnoge putanje modeliranjem i kontrolom svojstava materijala na aktuatoru. površine”, rekao je Kramer-Bottiglio.
Kada su prošireni, većina mekih pneumatskih aktuatora ima unaprijed definirane obrasce koji uzrokuju da se aktuatori pomiču samo u unaprijed programiranom smjeru. “Ali s zaključavanjem vlakana, možemo postaviti ova vlakna za podešavanje krutosti oko aktuatora tako da možete promijeniti koji je dio krut”, rekao je Bilige Yang, glavni autor studije. Kada su vlakna nabijena vakuumskom silom, osiguravaju povećanu krutost na raznim robotskim stranama.
„Selektivnom promjenom krutosti oko cilindričnog aktuatora, on se može kretati u bilo kojem smjeru koji želite, što simulira sistema biološki je sposoban za to”, rekao je Yang. “To nas čini korak prema oponašanju onoga što priroda može učiniti.”
Osnovna sila tipičnih robotskih uređaja za hvatanje je minimalna. Međutim, tehnologija rastezljivog vlakna daje robotičarima dovoljnu kontrolu nad spretnim mehanizmom hvatanja sličnim ljudskoj ruci. Svaki robotski prst uređaja ima svoj skup vlakana, što mu omogućuje izvođenje različitih pokreta. Robotski prsti pokazali su tri različita načina hvatanja: pokret uvijanja, “štipanje” za podizanje relativno malih stvari i pokret “hook out” za hvatanje unutrašnjosti konkavnih predmeta. Na primjer, hvatač je uzeo Rubikovu kocku, podigao tanjur i okrenuo vrh staklenke koristeći tri odvojena načina hvatanja.
Načini krutosti mogu se promijeniti za manje od jedne sekunde. S ovom agilnom prirodom, sljedeći cilj istraživača je koristiti ovu tehnologiju za izradu listova koji mijenjaju oblik i dinamički modificiranje zakrivljenosti površine robota.
