Robot zdolny do poruszania się na lądzie i w wodzie dzięki przekształcającym kończynom

Wyobraźmy sobie, że przed skokiem do wody możemy zamienić nasze nogi w płetwy. Naukowcy z Yale stworzyli robota, który osiąga ten wyczyn dzięki procesowi, który nazwali „adaptacyjną morfogenezą”.

Projekt został opisany w Nature z 12 października i znalazł się na okładce numeru.

Robot, ART (Amfibia Robotyczny Żółw), czerpie inspirację z żółwi wodnych i lądowych, grupy, której zapis kopalny obejmuje ponad 110 milionów lat.

Adaptacyjna morfogeneza

Robot wyposażony jest w kończyny, które przekształcają się dzięki morfogeneza adaptacyjna dzięki czemu mogą dostosować swój kształt, sztywność i zachowanie do otoczenia. Kończyny wykorzystują materiały o różnej sztywności i sztuczne mięśnie, aby zmienić swój kształt podczas przechodzenia z jednego środowiska do drugiego. W stanie z nogami, ART może przemierzać ziemię różnymi czworonożnymi ziemskimi chodami. Po dotarciu do akwenu, ART dzięki temu może przekształcić nogi w płetwy, pozwalając mu pływać wodnymi chodami opartymi na sile nośnej i wytrzymałości.

ART różni się od innych robotów amfibii tym, że wykorzystuje adaptację kształtu do używania tych samych części do napędu zarówno w wodzie, jak i na lądzie. Inne podejścia dodają więcej mechanizmów napędowych do tego samego robota, używając innego w każdym środowisku, co może prowadzić do nieefektywności energetycznej. 

Zastosowania ART

Potencjalne zastosowania są liczne. Laboratorium Kramer-Bottiglio skupiło się na aplikacjach, które obejmują monitorowanie ekosystemów wzdłuż wybrzeża, wspieranie nurków i rolnictwo oceaniczne. Robot pomoże również naukowcom w badaniu fizyki lokomocji w złożonej strefie surfowania – gdzie fale, prądy i zmętnienie szczególnie utrudniają nawigację urządzeniom robotycznym – oraz w innych strefach przejściowych dla środowiska.

Badacze

Badania przeprowadzono w Uniwersytet Yale, Robert Baines, Sree Kalyan Patiballa (obecna filia, University of Alabama), Joran Booth, Luis Ramirez, Thomas Sipple i Andonny Garcia; a z West Chester University Frank Fish.

Redagowanie BlogInnovazione.it