Innovativa mjuka aktuatorer härmar mänskliga muskler för säkrare robotar, enligt studien från Northwestern.

StockholmForskare vid Northwestern University har utvecklat en mjuk, flexibel apparat som rör sig likt mänskliga muskler. Denna nya apparat kan göra robotar säkrare och mer användbara. Kallad en aktuator, kan apparaten expandera och dra ihop sig.

Forskare visade upp aktuatorn genom att skapa:

• En cylindrisk, maskliknande mjuk robot
• En konstgjord biceps

En robot som rör sig som en mask kan navigera genom trånga kurvor i små utrymmen, som till exempel rör. En annan robot, som har en konstgjord muskel, kan lyfta 500 gram hela 5 000 gånger utan att gå sönder. Dessa robotar är billigare att tillverka, och materialkostnaden är omkring 30 kronor, exklusive motorn. Traditionella delar kostar ofta hundratals eller tusentals kronor.

Ryan Truby, som ledde studien, sade att målet är att göra robotar säkrare för människor. Mjuka robotar tenderar att vara mindre skadliga för människor jämfört med hårda robotar. Denna nya komponent kan användas i närheten av människor och är dessutom billig, vilket gör den mer tillgänglig.

Truby leder The Robotic Matter Lab vid Northwestern University. Försteförfattaren, Taekyoung Kim, utvecklade en metod för att tillverka en ställdon av gummi med en vanlig 3D-skrivare. Tidigare HSAs var dyra att producera och hade begränsad flexibilitet. Kims metod gjorde dem både mjukare och starkare.

Läs också:

Idag · 14:14

Fysiker utnyttjar laservirvlar för revolutionerande datalagring och överföring vid Aalto universitetet

Aktuatorn använder en töjbar gummidel som kan förlängas eller förkortas med en enda motor. Detta underlättar skapandet av mjuka aktuatorer.

Kim berättar att deras robot kan förflytta sig genom att skjuta och dra sig själv. Roboten är 26 centimeter lång och kan färdas 32 centimeter på en minut.

Truby påpekade att ställdonen blir styvare när de dras ut. De flesta mjuka ställdon blir mer böjliga vid användning, men detta blir hårdare, vilket gör det mer användbart.

Denna studie kan leda till nya typer av robotar som är inspirerade av levande varelser. Dessa robotar kan utföra uppgifter som vanliga robotar inte klarar av. Forskningen finansierades av Office of Naval Research och Northwestern's Center for Engineering and Sustainability Resilience.

Upptäckterna är betydelsefulla för mjuka robotar. Dessa nya ställdon kommer att leda till säkrare, mer flexibla och billigare robotar. Roboten kan röra sig smidigare och är väl lämpade för uppgifter i komplexa miljöer.