Real-Life-Transformator: Roboter Bug erwacht zum Leben
Die neueste Entwicklung in der Robotik sieht vielleicht nicht viel – nur ein paar kleine Batterien an einem flachen Blatt Papier befestigt – aber es gibt viel mehr zu diesem neuen Apparat, als man denkt.
Wenn Sie lange genug suchen, sehen Sie das Blatt Papier beginnen sich zu bewegen, sich mit ein paar knackigen Falten zu verwandeln. Erstens Beine entstehen, und dann sind Batterien hob vom Boden, auf der Rückseite einen kleinen Roboter Bug was nun aussieht. Innerhalb weniger Minuten ist das futuristische Insekt verschieben, auf vier Beinen herumkrabbeln und drehen als ob es weiß einfach, wie es weitergeht.
Diese realen Transformator, entwickelt von Computer und Elektro-Ingenieure am Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Harvard University, könnte das Feld der Robotik ändern. Forscher sagen, dass die selbstorganisierende Roboter stellt eine neue Möglichkeit, Bots, einen Prozess zu erstellen, die komplexe Maschinen in kürzerer Zeit churn erleichtert wird. [Sehen Sie Video des realen Transformators in Aktion]
Origami Roboter
Die neuen Roboter wurden teilweise von Origami, die japanische Kunst des Papierfaltens inspiriert. Während sie dünn genug, um aus einem einzigen Blatt Papier gemacht werden aussehen, bestehen die Bots eigentlich aus fünf Schichten von Materialien, einschließlich Papier, Kupfer und ein Formgedächtnis-Polymer, dass Falten beim Erhitzen auf mehr als 212 Grad Fahrenheit (100 Grad Celsius). Der Mitte Kupferschicht enthält ein Netz von elektrischen Leitungen, die Wärme des Roboters Gelenke, initiieren eine komplexe Faltvorgang zu liefern.
"Wir aktivieren die Faltung mit integrierten Schaltungen, die Hitze bei jedes Scharnier vor Ort zu produzieren," sagte Sam Felton, wissenschaftliche Mitarbeiterin in Harvards Microbiotics Lab, die geholfen haben, den neuen Roboter zu entwickeln.
Mit dieser Methode können die Roboter selbst Falten einen Schritt in einer Zeit, die wichtig ist, weil die Forscher den Bot zu jedem vorherigen Bewegung aufbauen programmiert, sagte Felton. Erstens macht es eine Herde, dann eine andere.
Sobald der Roboter alle in seiner buglike Form zusammengeklappt ist, scheint es wie von Geisterhand bewegen. In der Realität sagte es durch zwei winzige Motoren angetrieben wird, die die Batterien auf den Bug Rücken getragen verbunden sind, obwohl die Forscher. Auch ist auf der Rückseite des Roboters ein Mikroprozessor, programmiert mit einer einzigartigen Algorithmus von Informatiker am MIT entwickelt. Der Mikroprozessor des Roboters sagt was zu tun – welche Form um zu nehmen und wie man sich bewegt.
Funktionale Falten
Der Roboter-Fähigkeit, selbst hochklappen ist nicht nur ein cooler Trick; ist auch ein äußerst nützliches Qualität, sagte Robert Wood, ein Professor an der Harvard University, die geholfen haben, den neuen Roboter zu entwickeln. Holz, sagte, dass interessierte er sich zuerst in Origami-wie Falten, als er, dass es vielleicht helfen, einige der häufigsten Probleme merkte der Herstellung von Geräten im kleinen Maßstab zu lösen.
Faltung ermöglicht die Herstellern von kleinen und komplexen Maschinen, wie Roboter, traditionell verwendeten, um größere Maschinen montieren Schrauben und Muttern-Ansatz zu vermeiden, sagte Holz. Es reduziert auch die Kosten für den Bau dieser Maschinen. Beide Vorteile machen den Produktionsprozess Origami eine gute Passform für Robotik, sagte Daniela Rus, Professor für Elektrotechnik und Informatik am MIT, die auch an der selbstorganisierenden Roboter gearbeitet.
"Heute, es kostet viel Zeit und Geld, um einen neuen Roboter" Rus Reportern in einer Pressekonferenz. "Unser große Traum ist, wirklich die Herstellung der Roboter schnell und kostengünstig zu machen." [Die 6 seltsamsten Roboter jemals geschaffen]
Die Forscher sagten, dass diese neue Methode von Baumaschinen dienen könnte, als eine Form der 3D-Druck für Robotik, einen komplexen Herstellungsprozess in etwas, das sowohl leichter zugänglich und weniger teuer für den durchschnittlichen Benutzer zu verwandeln.
Die Forscher sagten, dass sie auch die Falzmaschinen füllen einige entscheidende Rollen in der realen Welt vorstellen.
"Ich glaube, gibt es ein enormes Potenzial, verwenden Sie diese Methoden, um Maschinen zu bauen, für Situationen, in denen Sie Verlegefähigkeit, z. B. space Exploration oder gefährliche Missionen wie Suche und Rettung oder gefährlichen Umgebungen Exploration", sagte Holz.
Aber bevor diese winzigen Bots in den Weltraum oder anderen rauen Umgebungen Reisen, müssen die Forscher experimentieren mit steiferen und mehr haltbaren Materialien. Die Ingenieure auch gesagt, dass sie suchen über den Einsatz von Materialien, die auch selbst etwas entfalten kann Formgedächtnis-Polymere, einmal erhitzt, nicht möglich.
Die neue Forschung wurde online veröffentlicht heute (7. August) in der Fachzeitschrift Science.
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