Что если бы был какой-то гибкий, эластичный материал, который можно было обернуть вокруг любого случайного объекта и превратить его в робота? Это звучит как гаджет, который может принадлежать супергерою, но команда исследователей разработала именно это.
Они называют это OmniSkins, в статье, опубликованной сегодня в Science Robotics . Он изготовлен из комбинации эластичных материалов (или ткани, в одном варианте), встроенных в датчики и исполнительные механизмы, которые при налипании, намотке или наслоении могут заставить двигаться практически любой неодушевленный предмет. Команда, возглавляемая роботизированной Ребеккой Крамер-Боттильо из Йельского университета, смогла применить так называемые скины для самых разных вещей, от лапши из пенопласта до футболок, даже икосаэдров, или геометрических фигур с 20 треугольными гранями.
«Настраиваемая и перепрограммируемая природа мягких роботизированных оболочек - это очень круто», - говорит Конор Уолш, робототехник из Гарвардского университета, который не принимал участия в исследовании. «Идея, что у нас может быть мягкий и гибкий лист, обернуть его вокруг любой поверхности, заставить его узнать, к чему он прикреплен, а затем переместить его каким-то желаемым способом, имеет большой потенциал».
Крамер-Боттильо получила идею для OmniSkins, когда она работала над предложением от НАСА по созданию мягкой робототехники, которая могла бы быть полезной в космосе. Отправляя роботов в космос, вы должны постараться сделать их как можно меньшими и легкими, что заставило Крамера-Боттилио задуматься, что если бы мы могли полностью сократить количество роботов и вместо этого отправить лишь несколько роботов, которые можно перенастроить на делать разные задачи? Именно тогда она решила создать легкие роботизированные шкуры, которые можно хранить в плоском виде во время транспортировки и многократно использовать заново.
«Они могут применяться, удаляться и передаваться между различными хост-объектами, поэтому мы можем использовать одно и то же оборудование снова и снова для создания множества различных конфигураций с множеством различных функций», - отмечает Крамер-Боттилио. «Роботизированные скины являются модульными, как Legos. Они могут быть объединены, разделены и повторно объединены в различных образцах ».
Главное предостережение в том, что они должны быть привязаны к объекту, который является гибким. «Если вы намотаете роботизированные оболочки на слишком жесткий объект, ничего не будет двигаться. Мы рекомендуем пользователям просто попробовать разные комбинации и посмотреть, что получится », - говорит она.
Команда попробовала скины на нескольких объектах по размеру. В одном дизайне они обернули небольшой пенопластовый цилиндр, заставляя его двигаться как дюймового червя, и добавили камеру к концу. В другом они запрограммировали дюймового червя, чтобы чувствовать свет и ползти к нему. «Это истинный дух этой работы», - говорит она. «Дизайн на лету».
OmniSkins изготовлен из комбинации эластичных материалов, встроенных в датчики и исполнительные механизмы. (Йельский университет) «Дополнительное оборудование, такое как датчики окружающей среды и камеры, может быть легко добавлено», - говорит Крамер-Боттилио. «Будущие астронавты, исследующие другую планету, могут быстро построить робота, используя роботизированные оболочки, обернутые вокруг любых деформируемых материалов, к которым у них есть доступ, и прикрепить на них камеру, а затем развернуть робота для исследования небольших или опасных пространств».
Нечто подобное икосаэдру OmniSkin также может иметь применение в космосе. С одной стороны, это действительно легко построить быстро. Новое устройство команды было на самом деле вдохновлено роботизированной платформой НАСА, уже используемой под названием Super Ball Bot, которая состоит из так называемой структуры тенсегрити, или трехмерной формы стержней и кабелей, которые могут поглощать удары и сжатие. В этом упражнении они надели треугольные шкуры на каждую из 20 граней, что позволило им вращать ранее неодушевленный геометрический объект.
Применение в космосе бесчисленное множество, но исследователи повеселились, исследуя другие области применения. Они прикрепили шесть треугольников к задней части футболки и запрограммировали ее, чтобы подтолкнуть пользователя, когда он демонстрирует плохую осанку. Они также скрепили три поролоновых рычага и заставили их двигаться, как в одной из тех игр с аркадными когтями - их, конечно же, хватит за объект и заберет его. В одной из демонстраций, которые команда использует, чтобы познакомить людей с OmniSkins, они обертывают кожу вокруг каждой из четырех лап чучела животного - вроде штанов - и заставляют его ходить.
«Я очень рад видеть, что другие люди будут делать с роботизированной кожей», - говорит Крамер-Боттилио. "Возможности безграничны."
