רובוטים רכים שיכולים לחוש מגע, לחץ, תנועה וטמפרטורה
רובוט רך בהשראת הטבע שיכול לזחול, לשחות, להחזיק חפצים עדינים וגם לסייע ללב פועם שהומצא באוניברסיטת הרווארד. חוקרים מבית הספר להנדסה ומדעים יישומיים של הרווארד ג'ון א. פולסון (SEAS) ומכון וויס להנדסה בהשראת ביולוגיה פיתחו פלטפורמה ליצירת רובוט רך עם חיישן מוטבע. החיישנים מסוגלים לחוש תנועה, מגע וטמפרטורה.
"המחקר שלנו מייצג התקדמות בסיסית ברובוטיקה הרכה", אמר ריאן טרובי, מחברו הראשון של העיתון והדוקטורט לאחרונה. בוגר SEAS. "פלטפורמת הייצור שלנו מאפשרת לשלב בקלות מוטיבים של חישה מורכבים במערכות רובוטיות רכות."
החוקרים פיתחו קישור מוליך אורגני על בסיס נוזלים אורגני באמצעות מדפסת תלת מימד בשל בעיה מול שילוב חיישן בגלל מבנה קשיח.
"עד כה, מערכות החיישנים / המפעילים המשולבות ביותר בשימוש ברובוטיקה רכה היו די ראשוניות", אמר מייקל ווהנר, לשעבר עמית פוסט-דוקטורט ב- SEAS ומחבר משותף לעיתון. "על ידי הדפסה ישירה של חיישני נוזלים יוניים במערכות הרכות הללו, אנו פותחים דרכים חדשות לתכנון וייצור מכשירים שיאפשרו בסופו של דבר שליטה אמיתית במעגל סגור ברובוטים רכים."
"עבודה זו מייצגת את הדוגמה האחרונה ליכולות האפשרויות שמציעות הדפסת תלת מימד משובצת - טכניקה שאותה המעבדה שלנו החלוצה", אמר לואיס.
"הפונקציה והגמישות העיצובית של שיטה זו הם ללא תחרות," אמר טרובי. "הדיו החדש הזה בשילוב עם תהליך ההדפסה התלת ממדי המשובץ שלנו מאפשרים לנו לשלב בין חישה רכה והן הפעלה במערכת רובוטית רכה אחת משולבת."
לצורך בדיקת חיישנים הדפיס צוות החוקרים אחיזה רובוטית רכה המורכבת משלוש אצבעות רכות או מפעילים. לחישת חוקרי לחץ ניפוח, עקמומיות, מגע וטמפרטורה בדקו את יכולתו של התופס. על ידי חיישני מגע מרובים משובצים, תפס יכול לחוש נגיעות קלות ועמוקות.
"רובוטיקה רכה מוגבלת בדרך כלל על ידי טכניקות יציקה קונבנציונליות המגבילות את בחירות הגיאומטריה, או, במקרה של הדפסת תלת מימד מסחרית, בחירת חומרים המעכבת את בחירות העיצוב", אמר רוברט ווד, פרופסור לצ'רלס ריבר להנדסה ומדעים יישומיים ב- SEAS, Core חבר סגל במכון ויס, וכותב שותף לעיתון. "לטכניקות שפותחו במעבדת לואיס יש אפשרות לחולל מהפכה ביצירת רובוטים - להתרחק מתהליכים רצפים וליצור רובוטים מורכבים ומונוליטיים עם חיישנים ומפעילים מוטבעים."
יתר על כן, החוקרים מקווים להשתמש בכוח של לימוד מכונה כדי לאמן מכשירים אלה להחזיק עצמים בגודל שונה, צורה, מרקם פני שטח וטמפרטורה. המחקר נכתב יחד עם אביגיל גרוסקופף, דניאל ווגט וסבסטיאן עוז, וזכה גם לתמיכה מהקרן הלאומית למדע באמצעות הרווארד MRSEC ומכון ויס להנדסה בהשראת ביולוגיה.