Riċerkaturi Harvard jibnu Qarnit Pnewmatiku

Iddeskrivew ix-xogħol tagħhom fil-ġurnal Nature, ir-riċerkaturi qalu li r-robotika ratba tista 'tirrevoluzzjona kif il-bnedmin jinteraġixxu mal-magni. Sforzi preċedenti biex jibnu robots kompletament konformi ffaċċjaw imblukkar fit-toroq. Robots b'ġisem artab ieħor fihom għotjiet ta 'enerġija riġidi jew ġew marbuta ma' sistemi elettriċi jew pnewmatiċi esterni.

"Viżjoni li ilha għaddejja għall-qasam tar-robotika ratba kienet li toħloq robots li huma kompletament artab, iżda t-taqbida dejjem kienet li tissostitwixxi komponenti riġidi bħall-batteriji u l-kontrolli elettroniċi b'sistemi artab analogi u mbagħad tpoġġihom flimkien," qal Robert Wood, professur fl-Iskola Harvard John A. Paulson tal-Inġinerija u x-Xjenzi Applikati. "Din ir-riċerka turi li nistgħu faċilment timmanifattura l-komponenti ewlenin ta 'robot sempliċi, kompletament artab, li jistabbilixxi l-pedament għal disinji aktar kumplessi."

L-istrument, li jkejjel madwar 7 cm madwar u għandu forma ta 'qarnita żgħira, huwa magħmul minn ġell tas-silikon ta' ebusija varja. L-ottobot ta 'Harvard huwa bbażat fuq "pnewmatiku", li jaħdem bil-gass taħt pressjoni, iżda mhux arja kkompressata. Minflok, ammont żgħir ta 'soluzzjoni ta' perossidu tal-idroġenu ta '50% f'ċellula tal-fjuwil jirreaġixxi b'katalizzatur tal-platinu u jittrasforma l-likwidu f'ammont kbir ta' gass, li joħroġ fid-driegħ tal-octobot u jintefa 'l-kompartimenti ġewwa t-tmien dirgħaj separati. Sussegwentement li joħroġ il-gass jirtira l-armi fil-pożizzjoni oriġinali tagħhom.

L-octobot ma jiddependix fuq kontrolli elettroniċi. Minflok, ir-riċerkaturi użaw loġika mikrofluwidika bħala kontrollur artab u metodu ta 'stampar 3D integrat b'ħafna materjali biex jipproduċu netwerks pnewmatiċi fi ħdan korp ta' robot elastomeriku ffurmat. Approċċ ta 'assemblaġġ ibridu ħalli lit-tim juża litografija ratba, iffurmar u stampar 3D biex jiffabbrika malajr firxa ta' materjali u elementi funzjonali meħtieġa għal tħaddim awtonomu u mhux marbut ta 'robot artab.

Sistema ta 'valvi ta' kontroll u swiċċ valves fil-kontrollur artab tirregola l-fluss ta 'fluwidu fis-sistema u minn ġol. Il-kanali tal-fluss biss ftit mijiet ta 'mikron wiesgħa huma mdaħħlin fil-kontrollur artab. Bħala analoġija elettrika, valvi ta 'kontroll, tankijiet tal-karburant, ossillaturi, kmamar ta' reazzjoni, attwaturi u orifiċji tal-vent huma simili għal dijodi, kapaċitaturi tal-provvista, oxxillatur elettriku, amplifikaturi, kondensaturi u resistors pull-down, rispettivament.

Biex tibda taħdem, 0.5 ml ta 'fjuwil huwa infuż permezz ta' pompa tas-siringa f'kull wieħed miż-żewġ kontenituri tal-fjuwil. Il-ġibjuni tal-fjuwil jespandu b'mod elastiku għal pressjoni ta 'madwar 50 kPa, u jisforzaw il-fjuwil fl-oxxillatur. L-oxxillatur jinkludi sistema ta 'għafsa u valvi ta' kontroll li alternattivament ir-rotot tal-fjuwil fil-kmamar tar-reazzjoni mgħobbija bil-platinu, fejn jiddekomponi malajr. Valvi ta 'kontroll' l isfel jipprevjenu l-gass taħt pressjoni li jirriżulta milli jirritorna lejn il-kontrollur artab, u jiċċirkola għall-attwaturi. Il-pressjoni tal-gass tiddevja l-attwaturi u l-exhaust fl-atmosfera permezz ta 'fetħa tal-vent. Malli joħroġ, il-fluss tal-fjuwil f'kamra ta 'reazzjoni waħda jieqaf u l-fluss għall-ieħor jibda, u tibda sekwenza simili fil-kamra katalitika l-oħra' l isfel u fin-netwerk tal-attwatur.

Is-sempliċità tal-proċess tal-assemblaġġ twitti t-triq għal disinji aktar kumplessi, qal Ryan Truby, student gradwat u ko-awtur tal-karta. Sussegwentement, it-tim ta 'Harvard jittama li jiddisinja qarnit pnewmatiku li jista' jitkaxkar, jgħum u jinteraġixxi mal-ambjent tiegħu. Xi ġurnata, robots rotob jistgħu jintużaw għal operazzjonijiet kirurġiċi jew biex għafas għodda jew kameras f'postijiet diffiċli biex taċċessaha.