Исследователи разрабатывают мягкий, гибкий оригами- робот

Исследователь университета Case Western Reserve превратила оригами, которыми она наслаждалась в детстве, в гибкого робота запатентовав его, который в один прекрасный день может использоваться на сборочной линии, в хирургии или даже в космическом пространстве.

 Киджу Ли, заместитель ассистента профессора механической и аэрокосмической инженерии, и ее лаборатория перешли от бумажных роботов к трехмерным печатным моделям, которые изгибаются, сокращаются, расширяются и скручиваются. Этот новый механизм называется TWISTER (TWISted TowEr Robot).

 TWISTER был оснащен башней из оригами, первоначально спроектированной японским художником Михоко Тачибаной, который использует несколько сегментов оригами, чтобы сформировать структуру башни. Этот дизайн оригами был затем изобретен для различных потенциальных применений в робототехнике и производстве.

 В своей более ранней работе, использующей сложенные бумагой структуры, команда Ли добавила три небольшие версии башни к одному концу большей башни и манипулировала ими, чтобы схватить, как три противоположных пальца. Собирая и двигая яйца и спелые плоды, команда Ли обнаружила, что при приложении чрезмерной силы пальцы поглощают дополнительную силу, распределяя ее и деформируя.

По словам исследователей, это качество демонстрирует потенциал дизайна для управления всеми видами хрупких объектов, не требуя силового восприятия и взаимодействия с людьми.

Недавно Ли успешно преобразовал дизайн TWISTER в трехмерные модели для печати. Эта работа позволила изготовить сложные оригами проекты с помощью трехмерной печати.

«Среди возможностей этого робота - манипуляции с хрупкими объектами и непосредственное взаимодействие между человеком и роботом, поскольку эти роботы являются мягкими и безопасными», - сказал Ли, который представит свое последнее исследование на Международной конференции IEEE / RSJ по интеллектуальным роботам и системам в Ванкувер сегодня (27 сентября).

TWISTER выполнен из нескольких слоев правильных многоугольников - треугольников, шестиугольников или восьмиугольников, образующих трубчатую форму башни.

Ли использовал кабельные приводы для управления роботом, в то время как различные подходы, такие как использование Shape-Memory-Alloys, также изучаются. Движения могут сделать башню, лежащую на боку, ползать.
По соображениям безопасности, жесткие роботы, как правило, отделены от людей в производственных процессах, сказал Ли. «Поскольку этот робот может быть изготовлен из мягких материалов, - сказала она, - его можно было бы безопасно использовать на сборочной линии рядом с людьми».

 Ли и медики также обсуждали способы миниатюризации робота для вставки в организм для минимально инвазивных операций.
Она также изучает космические роботизированные приложения, особенно для космического оружия.

«Чтобы положить что-нибудь в ракетоноситель, объем и вес критически важны из-за стоимости ракетного транспорта», - сказала Ли. 

«Этот робот полностью разборный и, по сравнению с жестким рычагом, легкий и компактный».