211service.com
Poznaj pierwszego na świecie całkowicie miękkiego robota
Naukowcy wykorzystują pomysłową konstrukcję, aby stworzyć miękkiego robota, który porusza się sam. 8 grudnia 2016
Octobot to mały, miękki robot, który mieści się w dłoni i wygląda jak coś w torbie z upominkami z przyjęcia urodzinowego dziecka. Ale pomimo swojej dziwacznej nazwy i niewielkich rozmiarów, ten bot reprezentuje zdumiewający postęp w robotyce.
Według naukowców z Harvardu, którzy go stworzyli, jest to pierwszy miękki robot, który jest całkowicie samowystarczalny. Nie ma twardych elementów elektronicznych — baterii ani chipów komputerowych — i porusza się bez przywiązania do komputera.
Ta historia była częścią naszego wydania ze stycznia 2017
- Zobacz resztę numeru
- Subskrybuj
Octobot to w zasadzie rura pneumatyczna z bardzo uroczą powierzchnią zewnętrzną. Aby go wprawić w ruch, nadtlenek wodoru – znacznie bardziej stężony niż ten w apteczce – jest pompowany do dwóch zbiorników w środku ciała oktobota. Ciśnienie przepycha ciecz przez rurki wewnątrz ciała, gdzie ostatecznie uderza w linię platyny, katalizując reakcję, w której powstaje gaz. Stamtąd gaz rozszerza się i przechodzi przez maleńki chip zwany kontrolerem mikroprzepływowym. Naprzemiennie kieruje gaz w dół połowy macek oktobota na raz.
Naprzemienne uwalnianie gazu sprawia, że bot wykonuje coś, co wygląda jak mały taniec, poruszając mackami w górę iw dół. Oktobot może poruszać się przez około osiem minut na jednym mililitrze paliwa.
Jak więc zbudować coś takiego? Musisz sam wykonać wszystkie części, mówi Ryan Truby, absolwent laboratorium Jennifer Lewis na Harvardzie, gdzie ma miejsce połowa materiałów z tych badań. Forma do kształtu ośmiornicy i chip mikroprzepływowy były jednymi z przedmiotów opracowanych w pobliżu w laboratorium Roberta Woodsa.
Octobot jest wykonany z materiałów, które większość laboratoriów mikroprzepływowych ma pod ręką. Ale naukowcom zajęło 300 prób, aby uzyskać właściwy przepis. Najpierw umieszczają mikroprzepływowy chip w pustej, wykonanej na zamówienie formie do ośmiornicy. Następnie wlewają do formy silikonową mieszankę, zakrywając chip. Po użyciu drukarki 3D do wstrzyknięcia linii atramentu do silikonu, pieczą go przez cztery dni. Uszczelnia to kształt oktobota i sprawia, że jeden z atramentów odparowuje, pozostawiając puste naczynia, przez które przepływa sprężony gaz.
Wciąż brakuje umiejętności wykrywania i programowania, które pozwoliłyby na większą kontrolę nad ruchem robota. Ale octobot jest celowo minimalistyczny, aby pokazać, że tak miękkiego robota można w ogóle zrobić.
Badacz mierzy silikonową mieszankę, która utworzy korpus oktobota.
Atrament platynowy jest przygotowywany do wytłaczania przez drukarkę 3D.
Takie formy są używane do nadania robotowi charakterystycznego kształtu.
W centrum oktobota znajduje się miękki mikroprzepływowy chip, który działa jak mózg robota, kierując ruchem wszystkich ośmiu macek.
Pierwszym krokiem w montażu jest wlanie mieszanki silikonowej do formy.
Następnie drukarka 3D wyciska linie atramentu, które zostaną zawieszone w silikonowym korpusie. Atrament platynowy pomoże zamienić ciekły nadtlenek wodoru w gaz, aby poruszać mackami; inny atrament utoruje drogę dla naczyń w bocie, przez które będzie przechodził gaz.
Pełna gama narzędzi i form, których naukowcy używają do tworzenia tych botów. Trzeba było 300 prób, aby octobot zaczął działać.
Zbliżenie na chip mikroprzepływowy, który wchodzi do bota.
Młyn używany do tworzenia formy Octobot.
Oktobot jest zwykle bezbarwny. Czasami dodawane są jaskrawe barwniki w celach ilustracyjnych.
Kolory tutaj pokazują naprzemienne drogi, które gaz może pokonać przez bota, poruszając jednocześnie połową macek i pomagając mu się poruszać. Bot ma około dwóch cali długości.
Dla zabawy atrament może świecić w czarnym świetle.