El primer robot autónomo blando del mundo alimentado por peróxido de hidrógeno
Octobot Robot. Foto: Instituto de Ingeniería Biónica. VissaEn los últimos años, los científicos han estado experimentando activamente con la electrónica suave. Los artículos elásticos suaves son generalmente más cómodos en la vida que el metal duro y el plástico. Esto se aplica a casi cualquier objeto. La electrónica y los robots no son la excepción. Por lo tanto, es lógico suponer que el futuro está precisamente en los robots blandos. Dichos seres cibernéticos elásticos y resistentes serán usados en la cabeza y tirados del cuerpo, llevados hacia adentro. No temen al agua ni a la corrosión, pueden resbalar o deslizarse sobre superficies inclinadas. No temen el daño, la deformación, etc. - tienen muchas ventajas sobre las estructuras rígidas[1] [2] . Y es muy agradable acariciarlos y darles palmaditas en el cuerpo elástico.Antes se crearon mecanismos completamente blandos sin un solo detalle duro, pero eran robots bastante primitivos como las orugas . Ahora los ingenieros de la Universidad de Harvard han tenido éxito, mostrando robot suave primero completamente autónomo del mundo Octobot en forma de bonitos pulpo que se mueve debido a una reacción de reducción química de peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ).Los inventores del Instituto Harvard de Ingeniería Biónica. Vissa cree que tales robots ya son adecuados para la producción en masa utilizando un proceso tecnológico simple, que incluye baterías y circuitos electrónicos blandos. Este diseño simple puede ser un componente clave para crear robots blandos más sofisticados del futuro.La mayoría de las partes de Octobot se imprimen en una impresora 3D, y luego los circuitos eléctricamente conductores y los recipientes de gas se incrustan en su cuerpo mediante litografía.
Los recipientes de gas se presionan por litografía. Ilustración: Instituto de Ingeniería Biónica. Proceso de fabricación de Vissa
Octobot. Foto: Instituto de Ingeniería Biónica. VissaEl robot se mueve debido al gas liberado del peróxido de hidrógeno - combustible. El fluido se mueve por el cuerpo y el gas hincha las extremidades. Los científicos han diseñado una red astuta de microvasos para mover líquido por todo el cuerpo. Esta red de vasos está diseñada para que cuando algunos fragmentos de las extremidades se hinchen, otros se vuelen en una secuencia predeterminada que permita que el robot se mueva. El algoritmo de hinchamiento e hinchamiento se implementa en un esquema lógico simple.
El diagrama lógico del robot. Ilustración: Instituto de Ingeniería Biónica. VissaRobot funciona con una solución de peróxido de hidrógeno al 50%. A modo de comparación, la mayoría de los productos para el hogar suelen utilizar una solución al 5%.Un robot puede mover sus extremidades de forma independiente, sin control externo, por lo que se considera autónomo. Cambiar la presión en las extremidades es la principal forma de movimiento para todos los robots blandos, y ahora los científicos por primera vez han encontrado la manera de comenzar este proceso completamente fuera de línea.El peróxido de hidrógeno se descompone instantáneamente en agua y oxígeno gaseoso al entrar en contacto con platino en las paredes de los canales, en aquellas áreas donde se produce la inflamación de las extremidades. En el video se muestra una reacción química con peróxido de hidrógeno a una concentración de 50% y 90%.El gas ocupa 160 veces más volumen que el líquido. Debido a esto, Octobot mueve las extremidades. Ahora puede mover tentáculos de 4 a 8 minutos con un mililitro de solución de peróxido de hidrógeno.La red de microvasos fue diseñada con la participación del renombrado químico George Whiteside , ganador de muchos premios prestigiosos (según Wikipedia, este es el primer químico más citado del mundo entre 1992 y 2002, así como el primer químico más citado del mundo en 2011 año, índice de Hirsch = 169). También trabaja en el Instituto de Ingeniería Biónica. Vissa
Red de microvasos robot Octobot bajo el microscopio. Ilustración: Instituto de Ingeniería Biónica. VissaEl diseño parece prometedor para algunas áreas del uso de robots, incluido el interior del cuerpo humano. Por supuesto, el sistema fisicoquímico autónomo en sí mismo es más simple que los robots autónomos controlados por computadora habituales, pero este es el primer diseño de este tipo en el mundo, por así decirlo, prueba de concepto, es decir, prueba de la viabilidad de la idea. El factor de forma del pulpo fue elegido arbitrariamente: "Decidimos que el pulpo se ve genial", dice Michael Wehner, autor principal del artículo. "Pensamos que un pulpo tan genial ayudaría a atraer a la gente a la robótica suave".En la próxima versión, los desarrolladores quieren enseñarle a Octobot a nadar e interactuar con los objetos circundantes. Para hacer esto, será necesario complicar su lógica y posiblemente complicar la red de microvasos.Ahora este pulpo se ve divertido e inútil, pero hace posible imaginar un futuro en el que los robots autónomos se vuelvan reales.El trabajo científico "Diseño integrado y estrategia de producción para robots totalmente blandos y autónomos" se publicó el 24 de agosto de 2016 en la revista Nature (doi: 10.1038 / nature19100, pdf ).Literatura
[1] Rus, D. y Tolley, MT Diseño, fabricación y control de robots blandos. Nature 521, 467-475 (2015). Volver al articulo
[2] Wang, L. e Iida, F. Deformación en la robótica de la materia blanda: una categorización y caracterización cuantitativa. IEEE Robot. Autom. Mag. 22, 125-139 (2015). Volver al articuloSource: https://habr.com/ru/post/es396981/
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