Táto práca poukazuje na potenciál materiálov pochádzajúcich z prírody a zavádza princípy cirkulárneho dizajnu do oblasti robotiky.
Počas testov zariadenie presúvalo predmety rôznych tvarov a veľkostí do definovaných zón. Zdroj: CREATE Lab EPFL
Tím vedcov z Laboratória pre návrh a výrobu výpočtových robotov (Computational Robot Design and Fabrication Lab – CREATE Lab) vo Švajčiarskom federálnom technologickom inštitúte v Lausanne vyrobil robot z vyradených exoskeletov brušnej časti homárov. Takýmto spôsobom sa snažia preskúmať udržateľnejšie modely cirkulárneho dizajnu.
Vedúca laboratória Josie Hughesová hovorí, že spojenie prírodných štruktúr s technickými systémami otvára nové možnosti pre robotiku a udržateľnosť. „Exoskelety kombinujú mineralizované škrupiny s kĺbovými membránami, čím poskytujú rovnováhu medzi tuhosťou a flexibilitou, ktorá umožňuje ich segmentom nezávislý pohyb,“ vysvetlila.
Tieto vlastnosti umožňujú kôrovcom rýchle pohyby vo vode. Vedkyňa dodáva, že poskytujú aj užitočné mechanické vlastnosti pre robotiku. „A prostredníctvom opätovného využitia potravinového odpadu navrhujeme udržateľný cyklický dizajnový proces, v ktorom môžu byť materiály recyklované a prispôsobené novým úlohám.“
Zariadenie plávalo na vode
Vedci vytvorili akýsi manipulátor schopný zdvihnúť až 500 gramov, pár mäkkých robotických rúk a plávajúceho robota poháňaného exoskeletovými plutvami. Ako informujú v časopise Advanced Science, na vytvorenie systému výskumníci vložili do každej časti exoskeletu elastomér, teda polymérny materiál s vysokou elasticitou, aby mohli ovládať ohyb a predĺženie. Ďalej namontovali konštrukciu na motorizovanú základňu a naniesli na ňu silikónový povlak, aby ju posilnili a predĺžili jej životnosť.
Počas testov zariadenie presúvalo predmety rôznych tvarov a veľkostí do definovaných zón. Dve časti exoskeletu uchopovali krehké predmety, ako sú paradajky, ale aj tuhé predmety, ako sú perá. Jedna verzia zariadenia dokonca plávala na vode, kde sa pohybovala rýchlosťou až 11 centimetrov za sekundu.
Vedci integrovali vyradené pancierové škrupiny kôrovcov do robotických zariadení, čím využili pevnosť a flexibilitu prírodných materiálov pre robotické aplikácie. Zdroj: Youtube/EPFL School of Engineering
Väčšina vnútorných komponentov sa po použití dá recyklovať. Exoskelet sa oddeľuje od základne. Jedna z autoriek výskumu Sareum Kim hovorí, že tento koncept predstavuje prvý krok ku skutočne udržateľnej robotike.
„Podľa našich vedomostí sme prví, ktorí navrhli koncept integrácie potravinového odpadu do robotického systému, ktorý kombinuje udržateľný dizajn s opätovným použitím a recykláciou,“ uviedla Sareum Kim.
Práca s biologickými materiálmi prináša variabilitu. Homáre sú rôznorodé, preto sa správanie jednotlivých jednotiek môže mierne líšiť. Tím tvrdí, že budúca práca si bude vyžadovať nastaviteľné riadiace systémy a výskum je potrebné ešte doplniť.
Napriek obmedzeniam vidia potenciálne aplikácie od monitorovacích platforiem až po medicínske implantáty vyrobené z biologických štruktúr.
Zdroj: Interesting Engineering
