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Dieser von Schlangen inspirierte Roboter wird dich ausflippen

Dieser von Schlangen inspirierte Roboter wird dich ausflippen

Forscher der Harvard John A. Paulson School für Ingenieurwissenschaften und angewandte Wissenschaften (SEAS) haben einen neuartigen Roboter entwickelt, der sich von Schlangen inspirieren lässt und ein altes japanisches Papierhandwerk verwendet. Der neue Roboter wird mit Kirigami hergestellt.

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Den Boden wie Schlangenhaut greifen

Für die Uneingeweihten ist Kirigami eine Variation des Origamis, die darin besteht, das Papier zu schneiden, anstatt es nur zu falten. Der überarbeitete Roboter ist eine Verbesserung gegenüber einer ersten Version, bei der ein flaches Kirigami-Blatt verwendet wurde.

Der neue Roboter verfügt über eine 3D-strukturierte Oberfläche, die den Boden wie echtes Schlangenleder greifen kann. Es hat auch eine programmierbare Hülle, die die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Roboters verbessert.

"Dies ist ein erstes Beispiel für eine Kirigami-Struktur mit ungleichmäßigen Pop-up-Deformationen", sagte Ahmad Rafsanjani, Postdoktorand bei SEAS und Erstautor des Papiers.

Diskontinuierliches Popup

"Bei flachem Kirigami ist das Popup kontinuierlich, was bedeutet, dass alles auf einmal erscheint. In der Kirigami-Shell ist das Popup jedoch diskontinuierlich. Diese Art der Steuerung der Formtransformation kann verwendet werden, um reaktionsfähige Oberflächen und intelligente Skins mit on zu entwerfen -nachfragen Änderungen in ihrer Textur und Morphologie. "

Die neue Forschung ermöglichte die Kontrolle von zwei Eigenschaften des Materials: der Größe der Schnitte und der Krümmung des Blechs. Durch die Kombination dieser Funktionen konnten die Forscher lokalisierte Popups steuern.

"Indem wir Ideen aus phasentransformierenden Materialien entlehnt und auf kirigami-inspirierte Architekturmaterialien angewendet haben, haben wir gezeigt, dass sowohl geknallte als auch nicht geknallte Phasen gleichzeitig auf dem Zylinder existieren können", sagte Katia Bertoldi, Professorin bei William und Ami Kuan Danoff von Angewandte Mechanik bei SEAS und leitender Autor des Papiers.

"Durch einfaches Kombinieren von Schnitten und Krümmung können wir bemerkenswert unterschiedliche Verhaltensweisen programmieren."

Das Endergebnis ist ein Roboter, der wie eine Schlange aussieht und sich verrückt verhält. Jetzt versuchen die Forscher, ein inverses Entwurfsmodell für kompliziertere Verformungen zu entwickeln.

"Die Idee ist, wenn Sie wissen, wie sich die Haut verwandeln soll, können Sie einfach schneiden, rollen und gehen", sagte Lishuai Jin, ein Doktorand bei SEAS und Mitautor des Artikels.

Die Forschung wurde in der veröffentlichtVerfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.


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