Stel je een squishy robot voor.
gerelateerde inhoud
- Hier is waarom het zo moeilijk is om een kakkerlak te breken
Niet gemakkelijk, toch? Robots zijn altijd harde, mechanische, metalen dingen geweest, gereedschappen die grotendeels zijn gebouwd om het moeilijkste deel van het menselijk lichaam na te bootsen - onze skeletten. En ze moeten allemaal gaan over precisie, niet flexibiliteit.
Squishy? Nauwelijks.
Behalve, de twee grootste verhalen in de robotica-wereld vorige week gingen over machines die ver van C-3PO verwijderd zijn. De eerste kondigde aan dat de Zwitserse Ecole Polytechnique Fédérale een robot heeft ontwikkeld met een zeer gevoelige greep - zo zacht dat hij een ei kan oppakken, en zo flexibel dat hij een enkel vel papier kan pakken, terwijl hij ook objecten kan tillen 80 maal zijn gewicht.
Het geheim is dat elk van de twee vingers van deze machine is gemaakt van siliconen, waarin twee verschillende soorten elektroden zijn ingebed - een die de vingers buigt om rond een object te passen, ongeacht de vorm, en de andere waardoor de vingers daadwerkelijk pak het object vast met behulp van electroadhesion, hetzelfde principe als wanneer je een ballon aan de muur laat plakken door deze eerst door je haar te wrijven.
De tweede nieuwsmaker was een slim apparaatje dat je Roboroach zou kunnen noemen. Het is een kleine robot gemodelleerd door University of California, Berkeley wetenschappers na een kakkerlak, met name zijn verbazingwekkende vermogen om zijn lichaam plat te maken zodat het slechts een kwart van zijn normale hoogte is.
Die faculteit inspireerde de onderzoekers om een robot te ontwerpen die zichzelf op dezelfde manier kan comprimeren. Het is nog steeds een work in progress, maar het Berkeley-team hoopt dat dit soort afvlakkingsrobot met sensoren ooit in het puin van ingestorte gebouwen kan wriemelen.
De weg van de toekomst
Die innovaties maken deel uit van de nieuwe trend in robotontwerp, simpelweg bekend als zachte robotica. Het punt is om weg te gaan van machines op basis van stijve mensachtige armen en benen, en in plaats daarvan te denken 'zonder bot'.
In feite zijn de modellen voor de meeste zachte robots ongewervelde dieren - insecten, octopussen of inktvissen. Dankzij de vooruitgang in siliconen en andere buigbare materialen, zou een van deze robots bijvoorbeeld een tentakel kunnen gebruiken dat zich ontrolt en verdraait en in staat is iets vanuit verschillende hoeken te pakken. Zachte robots kunnen zich uitrekken, van vorm of grootte veranderen, kortom aanpassen aan hun omgeving.
Deze klapt robotica op zijn kop. Decennialang zijn robots in principe ontworpen om inflexibel te zijn, zorgvuldig geprogrammeerd om dezelfde taak keer op keer uit te voeren. Die consistentie was hun schoonheid. Dat is wat hen van onschatbare waarde maakte op assemblagelijnen of waar dan ook meedogenloze precisie ertoe deed.
Maar als je die robots eenmaal buiten de omgeving plaatst waarvoor ze zijn ontworpen, zijn ze behoorlijk nutteloos. En nu, parallel met de vooruitgang in kunstmatige intelligentie, wordt van robots verwacht dat ze complexere taken kunnen aanpakken, het onvoorspelbare kunnen aanpakken en nog veel meer met mensen kunnen omgaan. In Japan worden ze nu zelfs gezien als centraal voor de manier waarop het land omgaat met zijn snel verouderende bevolking - zij zullen zorgverleners zijn voor ouderen.
Een eerste grote test
Toch zijn zachte robots, ondanks al hun beloften, grotendeels onbewezen in de echte wereld. Maar eind april zullen 10 teams ze op de proef stellen tijdens de Robosoft Grand Challenge in Italië, de eerste internationale competitie voor deze next-gen machines.
Eén uitdaging zal worden ontworpen om een rampsite te simuleren, een die mensen niet konden navigeren. De robots moeten door een zandbak bewegen, door een klein gat kruipen, de trap op klimmen en op een precaire locatie balanceren zonder dat het instort.
Een andere draait helemaal om aangrijpen. De machines zullen concurreren bij het oppakken en verplaatsen van objecten naar een specifieke locatie. Ze moeten ook een deur met een handvat kunnen openen, een zeer complexe manoeuvre voor een meer conventionele robot.
De laatste test zal onder water zijn. Robots springen in het water, bewegen door een opening die groter en kleiner kan worden en worden vervolgens beoordeeld op hoe goed ze algen kunnen verwijderen zonder een nabijgelegen koraalrif te vernietigen.
Klinkt uitdagend, maar het kan gewoon de bewijsgrond zijn die deze nieuwe golf van robots nodig heeft.
Hier is een voorbeeld van wat enkele van de nieuwste softrobots kunnen doen:
Delicaat bedrijf: Onlangs gebruikten chirurgen in Londen voor het eerst een zachte robot tijdens een operatie. Gemaakt van siliconen, bootst het een octopus tentakel na en kan het in alle richtingen buigen. Daardoor kon de robot, uitgerust met een camera, door nauwe openingen en langs delicate organen knijpen zonder ze te beschadigen.
Wees voorzichtig: conventionele robots zijn notoir onhandig als het gaat om het verzamelen van delicate monsters van het leven in zee. Maar een team van de Harvard School of Engineering and Applied Sciences heeft een "zacht" alternatief uitgevonden, twee soorten zachte grijpers die items onder water voorzichtig kunnen oppakken. Men bootst de coiling-actie van een boa-constrictor na, waardoor deze in krappe ruimtes kan komen en vervolgens onregelmatig gevormde objecten kan pakken.
Volg de springende kubus: onderzoekers van MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Lab bouwden een zachte drie-inch kubus die in staat is om metalen "tongen" in te zetten. Het duwt de buigbare tongen tegen oppervlakken en dat duwt het in een andere richting. Wetenschappers hopen de springende kubus te kunnen voorzien van een camera en deze op een dag te kunnen gebruiken voor noodhulp.
Bekijk het springen.
