30 aug. 2016
2 minuten
Een onderzoeksteam in Harvard heeft Octobot ontwikkeld en claimt dat het de eerste autonome ‘soft robot’ is, zonder rigide componenten. Hij is dus helemaal zacht en sponsachtig (en een beetje griezelig). De octopusvormige robot heeft een lichaam van siliconenrubber en gebruikt als ‘brandstof’ een waterstofperoxideoplossing die door een micro-vloeistofcircuit loopt en daar reageert met platina. En zo voert hij zijn dansje op.
Wat hij nog meer kan? Niets eigenlijk, hij is nogal nutteloos. Wetenschappers houden van dat soort dingen. Het is slechts een voorbeeld van wat er in de toekomst mogelijk zou kunnen zijn met zachte materialen en technieken als 3D printen.
De belangstelling voor soft robots is in de afgelopen jaren sterk toegenomen. Technici willen werken aan ontwerpen die zich in kleine ruimtes kunnen wringen, zich kunnen vormen naar hun omgeving of veilig kunnen omgaan met delicate voorwerpen. Maar het maken van soft versies van robotonderdelen is een behoorlijke uitdaging. "Het brein, de elektronica, de batterijen – die componenten zijn allemaal hard", vertelt robottechnicus Daniela Rus op het Massachusetts Institute of Technology in Cambridge.
De Octobot is gemaakt van siliconenrubber. Zijn ‘brein’ is een microfluïdica-circuit dat de vloeistofstroom door de kanalen stuurt met behulp van drukgeactiveerde kleppen en schakelaars. "Het is analoog aan wat normaal gesproken een elektronisch circuit zou zijn", zegt Harvard-engineer Robert Wood, "In plaats van elektronen laten we vloeistoffen en gassen rondstromen".
Het ‘dansproces’ begint als de onderzoekers de vloeistof injecteren in twee reservoirs, elk bedoeld voor een groep van vier armen. De reservoirs zetten uit als ballonnen en persen vloeistof door met microfluïdische circuit. Door drukveranderingen sluiten dan sommige besturingpunten zich af en gaan andere juist open, waardoor de vloeistof om beurten slechts naar één helft van het systeem loopt. Als die kant vloeistof opneemt daalt de interne druk waardoor vloeistof naar de andere kant gaat stromen en de eerste kant wordt afgesloten – en dat telkens opnieuw.
Veel soft robots zijn gebonden aan tanks met gecomprimeerde lucht, maar dat beperkt hun bewegingsvrijheid. Wood en collega’s kiezen voor een andere benadering: zij gebruiken een chemische reactie als energiebron. Hun brandstof is een 50% waterstofperoxide oplossing. Als deze wordt blootgesteld aan platina dat is ingebracht in twee segmenten van het interne netwerk van de robot, valt het snel uiteen in een groter volume water en zuurstof. De resulterende impuls van samengeperst gas in elk segment blaast een stel armen op en wordt uiteindelijk uitgestoten via ventielen
De onderzoekers beschrijven hun creatie in een artikel in Nature: An integrated design and fabrication strategy for entirely soft, autonomous robots, Michael Wehner, Ryan L. Truby, Daniel J. Fitzgerald, Bobak Mosadegh, George M. Whitesides, Jennifer A. Lewis & Robert J. Wood
Anderen lazen ook
