Корнеллови научници откривају иновативан начин да повећају капацитет меке роботике уз помоћ вискозитета

Мека роботика је интригантан предмет проучавања са потенцијалом да промени начин на који размишљамо о роботици. Меки роботи, за разлику од конвенционалних робота, направљени су од гумених материјала који личе на мишиће и кожу, а не од тврдих материјала као што су метал и пластика. Способни су за мимикрију и самостално кретање.

Тим истраживача у Лабораторији за колективну отелотворену интелигенцију Универзитета Корнел направио је пробој у мекој роботици у јануару тако што је развио и симулирао систем који користи вискозитет течности. Група, коју је предводила проф. Кирстен Петерсен, развила је роботски уд са изванредним опсегом покрета користећи мале цеви и систем мехова.

Проток течности кроз цеви и вентиле се често користи у мекој роботици за стварање покрета. Вискозитет течности, или отпор протока, успорава њено кретање. Традиционално меко кретање робота је непредвидиво. То је због овог кашњења. Стога истраживачи често конструишу мекане роботе са великим цевима како би смањили прекомерни вискозитет. Петерсенов тим је, с друге стране, користио вискозитет као покретачку снагу за кретање робота.

Када се шприцем провуче ваздух кроз цеви, уд основне јединице који је тим развио може да се помера. Уређај се састоји од две гомиле мехова. Они подсећају на балоне спојене невероватно танким цевима, заједно са шприцем који може да надува или испухне мехове. Вискозност је узрокована малом величином цеви.

Стогови мехова се увијају у различитим правцима у зависности од тога како ваздух дифундује као резултат неравномерне расподеле притиска изазване овим кашњењем у кретању. Уз пажљиву контролу притиска и само један шприц који снабдева течност, могућ је неограничен опсег кретања.
Главни аутор листа, Јоав Матија, изградио је предиктивни модел који је сажимао замршене детаље покрета. Математички модел је пажљиво анализирао основне физичке догађаје. Од самог почетка, Матиа је креирао модел спајањем сложене теорије физике, попут теорије вискозне динамике, са карактеристикама материјала.

Конфигурације меха, карактеристике течности, унос течности, вискозитет и почетни притисак били су јединих пет фактора који се експериментално могу модификовати који би неизбежно модификовали обрасце кретања удова. Појединачно су моћни и могу се комбиновати на било који начин.

Мека роботика нуди широк спектар могућих употреба, а како се роботичка технологија развија, она привлачи све више интересовања због своје уграђене функционалности, једноставности и сигурности. Студија коју је урадио Петерсенов тим оцртава прецизан будући курс.

Временом, употреба малих цеви у систему меха такође резултира повећаном флексибилношћу покрета. Како циклус напредује, флуидност покрета удова поприма карактеристике можданог удара, а промене у темпу се могу користити за креирање различитих образаца покрета.

Други истраживачи на терену ће имати формулу коју треба да прате како би направили своје меке роботе ако се ови параметри идентификују заједно са моделом. По речима Петерсена, „Ево потпуно новог облика меког робота који до сада нисмо видели, а ево и сво основног знања које вам је потребно да се играте са науком у овој области.“

Широк спектар примена, укључујући медицинску опрему и мисије трагања и спасавања, има велики потенцијал за меку роботику. Роботи могу бити прилагодљивији, флексибилнији и сигурнији ако се у роботици користе меки материјали. Будућност меких робота обећава захваљујући револуционарном раду Петерсеновог тима.