Kruipende robot allesbehalve ‘low-tech’ (video)

De robot is vervaardigd van stevig elastomeer, wat toch flexibel genoeg is om gemakkelijk te kunnen buigen en bewegen. De praktische voortbeweging leunt op twee soorten elastomeer, een variant die buigzaam is, maar niet uitrekt onder druk, en een variant die uitrekt onder druk. Het lichaam van de robot is opgedeeld in kamers, met deze twee typen elastomeer aan tegenoverliggende zijden. Als zo’n kamer onder druk staat dan buigt de kunststof zich op een specifieke manier. Door een serie van dit soort kamers te gebruiken, kan er een soort spier gevormd worden die voor voortbeweging zorgt.
Het eindresultaat is een soort vierpotig robotje van kunststof, met vier armen die in een soort X-vorm vanuit een centraal ‘middenlijf’ lopen. Elk van deze armen kan buigen als er druk wordt uitgeoefend en het ‘lijf’ in het midden kan star blijven, of ook meebuigen.

Aangedreven door perslucht

Het robotje van Harvard is pakweg 15 cm lang en heeft slechts een halve atmosfeer aan lucht nodig om te bewegen (ongeveer 10 procent van de druk in een gemiddelde fietsband). De perslucht werd aangevoerd via een stel flexibele slangen, maar eventueel zou een kleine pomp in de toekomst ook in het ontwerp kunnen worden geïntegreerd, voor meer mobiliteit.
De robot kan op twee manieren bewegen. Het kan met alle vier de poten voortbewegen, maar ook een soort kruipbeweging maken door twee paar poten zo te laten bewegen dat ze de rest van het ‘lijf’ voortduwen. De onderzoekers kregen het zelfs voor elkaar de robot door een nauwe opening onder een glasplaat te laten bewegen.

Uitdaging in aansturing

Het lijkt een aardige ‘low-tech’-oplossing. Toch bleek het aansturen van de robot een uitdaging voor hedendaagse aandrijfsoftware. De benodigde commando’s kunnen wel empirisch naar de robot gestuurd worden, maar de respons van de kunststof op de druk is non-lineair, waardoor aandrijfsoftware die bedoeld is voor simpele armen en tandwielen minder geschikt is. Een uiteindelijke oplossing hiervoor zou een goed non-lineair aansturingssysteem kunnen zijn, of iets als een neuraal netwerk waarmee de software voor een groot deel zelflerend zou kunnen zijn.