211service.com
Maak kennis met 's werelds eerste volledig zachte robot
Onderzoekers maken met een ingenieus ontwerp een zachte robot die uit zichzelf beweegt. 8 december 2016
De octobot is een squishy kleine robot die in de palm van je hand past en eruitziet als iets in een goodybag van een kinderverjaardagsfeestje. Maar ondanks zijn eigenzinnige naam en kleine afmetingen, vertegenwoordigt deze bot een verbazingwekkende vooruitgang in robotica.
Volgens de Harvard-onderzoekers die het hebben gemaakt, is het de eerste zachte robot die volledig op zichzelf staat. Het heeft geen harde elektronische componenten - geen batterijen of computerchips - en beweegt zonder aan een computer te zijn vastgemaakt.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van januari 2017
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
De octobot is eigenlijk een pneumatische buis met een heel schattig uiterlijk. Om het te laten bewegen, wordt waterstofperoxide - veel geconcentreerder dan het soort in je medicijnkastje - in twee reservoirs in het midden van het lichaam van de octobot gepompt. Druk duwt de vloeistof door buizen in het lichaam, waar het uiteindelijk een lijn platina raakt, waardoor een reactie wordt gekatalyseerd die een gas produceert. Van daaruit zet het gas uit en beweegt het door een kleine chip die bekend staat als een microfluïdische controller. Het leidt het gas afwisselend door de helft van de tentakels van de octobot.
De afwisselende afgifte van gas zorgt ervoor dat de bot doet wat lijkt op een dansje, zijn tentakels op en neer bewegend en bewegend in het proces. De octobot kan ongeveer acht minuten bewegen op één milliliter brandstof.
Dus hoe bouw je zoiets als dit? Je moet alle onderdelen zelf maken, zegt Ryan Truby, een afgestudeerde student in het lab van Jennifer Lewis op Harvard, waar de materialen de helft van dit onderzoek plaatsvinden. De mal voor de vorm van de octopus en de microfluïdische chip waren enkele van de dingen die in de buurt in het laboratorium van Robert Woods werden ontwikkeld.
De octobot is gemaakt van materialen die de meeste microfluïdische laboratoria bij de hand hebben. Maar het kostte de onderzoekers 300 pogingen om het recept goed te krijgen. Eerst plaatsen ze een microfluïdische chip in een lege, op maat gemaakte octopusvorm. Vervolgens gieten ze een siliconenmengsel in de mal, die de chip bedekt. Nadat ze een 3D-printer gebruiken om inktlijnen in de siliconen te injecteren, bakken ze het vier dagen lang. Dit verzegelt de vorm van de octobot en zorgt ervoor dat een van de inkten verdampt, waardoor holle vaten achterblijven waardoor het onder druk staande gas zal stromen.
Nog steeds ontbreken detectie- en programmeermogelijkheden die meer controle over de beweging van de robot zouden geven. Maar de octobot is bewust minimalistisch, bedoeld om te laten zien dat zo'n zachte robot überhaupt gemaakt kan worden.
Een onderzoeker meet een siliconenmengsel dat het lichaam van de octobot zal vormen.
Een platina-inkt wordt door een 3D-printer geprepareerd voor extrusie.
Dergelijke mallen worden gebruikt om de kenmerkende vorm van de robot te vormen.
In het midden van de octobot bevindt zich een zachte microfluïdische chip, die fungeert als het brein van de bot en de beweging van alle acht tentakels stuurt.
De eerste stap in de montage is het gieten van het siliconenmengsel in de mal.
Vervolgens perst een 3D-printer inktlijnen uit, die in het siliconenlichaam worden opgehangen. De platina-inkt helpt vloeibaar waterstofperoxide in gas te veranderen om de tentakels te verplaatsen; een andere inkt zal de weg vrijmaken voor vaten in de bot waar het gas doorheen zal reizen.
Het volledige scala aan tools en mallen die de onderzoekers gebruiken om deze bots te maken. Het kostte 300 pogingen om de octobot aan het werk te krijgen.
Een close-up van de microfluïdische chip die in de bot gaat.
De molen die werd gebruikt om de mal van de octobot te maken.
De octobot is meestal kleurloos. Flitsende kleurstoffen worden soms toegevoegd voor illustratieve doeleinden.
De kleuren hier laten de afwisselende routes zien die het gas door de bot kan nemen, waarbij de helft van de tentakels tegelijk beweegt en het helpt wiebelen. De bot is ongeveer vijf centimeter lang.
Gewoon voor de lol kan de inkt gloeien onder een zwart licht.