Hva om det var et slags fleksibelt, tøyelig materiale som du kunne vikle rundt omtrent enhver tilfeldig gjenstand og gjøre det om til en robot? Det høres ut som en dings som kan tilhøre en superhelt, men et team av forskere har utviklet nettopp det.
De kaller det OmniSkins, i et papir publisert i dag i Science Robotics . Den er laget av en kombinasjon av elastiske materialer (eller stoff, i en versjon) innebygd med sensorer og aktuatorer som når de sitter fast i, pakket rundt eller lagvis kan gjøre omtrent alle livløse gjenstander til å bevege seg. Teamet, ledet av robotisten Rebecca Kramer-Bottiglio fra Yale University, var i stand til å bruke de såkalte skinnene på et bredt spekter av ting, fra skumbassengnudler til T-skjorter, til og med icosahedrons, eller geometriske figurer med 20 trekantede ansikter.
"Den rekonfigurerbare og omprogrammerbare naturen til de myke robotskinnene er veldig kul, " sier Conor Walsh, en robotist fra Harvard University som ikke var involvert i studien. "Ideen om at vi kan ha et mykt og fleksibelt ark, vikle det rundt en hvilken som helst overflate, få det til å lære hva det er festet til og så flytte det på en ønsket måte har mye potensial."
Kramer-Bottiglio fikk ideen til OmniSkins da hun jobbet med en oppfordring fra NASA for å lage myk robotikk som kunne være nyttig i verdensrommet. Når du sender roboter ut i verdensrommet, må du prøve å gjøre dem så små og lette som mulig, noe som fikk Kramer-Bottiglio til å tenke, hva om vi kunne redusere antall roboter helt og i stedet sende bare noen få roboter som kan konfigureres til gjøre forskjellige oppgaver? Det var da hun tenkte å lage lette robotskinn som kan oppbevares flatt under transport og repurposed om og om igjen.
"De kan brukes på, fjernes fra og overføres mellom forskjellige vertsobjekter, slik at vi kan bruke den samme maskinvaren om og om igjen for å generere mange forskjellige konfigurasjoner med mange forskjellige funksjoner, " påpeker Kramer-Bottiglio. “Robotskinnene er modulære, som Legos. De kan kombineres, skilles og kombineres på nytt i forskjellige mønstre. ”
Hovedvarselet er at de skal festes til et objekt som er fleksibelt. “Hvis du pakker robotskinnet rundt en gjenstand som er for stiv, vil ingenting bevege seg. Vi anbefaler at brukere bare prøver forskjellige kombinasjoner og ser hva som skjer, sier hun.
Teamet prøvde skinnene på flere gjenstander for størrelse. I ett design pakket de en liten skumflaske, slik at den beveget seg som en tommelorm, og la et kamera på slutten av den. I en annen programmerte de tommerormen for å føle lys og krype mot den. "Det er den sanne ånden i dette arbeidet, " sier hun. “Design på farten.”
OmniSkins er laget av en kombinasjon av elastiske materialer innebygd med sensorer og aktuatorer. (Yale University) "Ekstra maskinvare, for eksempel miljøsensorer og kameraer, kan enkelt legges til, " sier Kramer-Bottiglio. "Fremtidige astronauter som utforsker en annen planet, kunne raskt konstruere en robot ved hjelp av robotskinn pakket rundt hva deformerbare materialer de har tilgang til og stikke et kamera på, og deretter distribuere roboten for utforsking av små eller farlige områder."
Noe som OmniSkin icosahedron kan også ha applikasjoner i verdensrommet. For det første er det veldig enkelt å konstruere raskt. Teamets nye enhet ble faktisk inspirert av en robotlander som NASA allerede bruker kalt Super Ball Bot, som er sammensatt av det som kalles en tensegrity-struktur, eller en tredimensjonal form av stenger og kabler som kan absorbere støt og kompresjon. I denne øvelsen satte de trekantede skinn på hvert av de 20 ansiktene, noe som gjorde at de kunne få et tidligere livløst geometrisk objekt til å rulle rundt.
Bruksområdene i verdensrommet er utallige, men forskerne hadde det gøy å utforske andre bruksområder. De stakk seks trekanter på baksiden av T-skjorten og programmerte den for å pusse brukeren når han viste dårlig holdning. De festet også tre skumarmer sammen og fikk den til å bevege seg som et av de arkadeklo maskinspillene - deres vil faktisk gripe gjenstanden og hente den, selvfølgelig. I en av demonstrasjonene teamet bruker for å introdusere folk til OmniSkins, pakker de en hud rundt hver av de fire benene til en utstoppet dyrehest - på samme måte som bukser - og får den til å gå.
"Jeg er veldig spent på å se hva andre mennesker vil gjøre med robotskinn, " sier Kramer-Bottiglio. "Mulighetene er endeløse."
