哈佛大学的工程师开发了一个机器人,在四分钟内将自己组装成复杂的形状,然后在没有任何人为干预的情况下爬行。它受到了折纸和经典的儿童玩具的启发。

“Getting a robot to assemble itself autonomously and actually perform a function has been a milestone we’ve been chasing for many years,” says Robert Wood, a professor at the School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) and a core faculty member at the Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering.

“我们调查了基于折叠的机器人和机器人的便宜,快速,简单的方式,”木材解释道。“一般是机器人是复杂的机制。他们有关节;一定程度的自由;他们必须与世界互动;他们传统上难以制定和控制。“

木材和他的同事开发了一种四足球机器,其身体和机制通过折叠过程组装。他们的设计是基于折纸的原理,这是一个古代日本艺术,其中一张纸可以折叠成复杂的结构。

工程师始于8½×11英寸纸的平板,然后加入两个电机,两节电池和微控制器。该片材是纸和普拉斯特拉德聚苯乙烯的复合物,其类似于收缩的拔墨泥 - 当在212 f高于212 f - 中间的单个柔性电路板上加热时,将50%收缩的玩具。它还包括被编程为以特定角度折叠的铰链。

每个铰链都包含嵌入式电路,从微控制器中产生热量。热量触发复合材料以在一系列步骤中自折。

当铰链在约4分钟后冷却时,聚苯乙烯硬化 - 使机器人僵硬 - 并且微控制器然后向机器人表示以多于两个IP的速度爬行。机器人在计时器上运行,安装电池后等待大约10秒钟开始折叠。

“通过复合材料中的材料诱导折叠,以及您激活材料的序列由车载微控制器控制,”木材说。“在这种情况下,热折叠被热诱导。”

该方法与3D打印互补,这也适用于快速,廉价地制造机器人设备,但努力集成电气部件。

机器人是在过去几年中由木头和他的同事提出的一系列进步的高潮,包括印刷的机器人鞘虫 - 仍然需要人类参与,同时折叠自己 - 以及必须接通的自折射灯自组装后的一个人。

根据木材,可折叠机器人展示了快速和便宜地建立与环境交互的复杂机器的潜力,并自动化大部分设计和装配过程。

“除了扩大一个可以制造机器人的方式的范围之外,预远的港口潜力适用于异国情调的应用,”木材说。“想象数十个机器人卫星夹着在一起,使他们可以被送到空间,然后一旦到达那里,就会远程组装自己。较大且可能更多的功能承重结构也可以通过避难所或宜家式家具等方式进行这种方式。“

木材设想一个人们可以访问的当地设施网络“当他们需要机器人帮助时,从日常房屋和门廊扫除到围绕附近的气体泄漏。你可以进来,描述你的需要相当基本的术语,然后后来回来得到你的机器人帮助者,“他指出了。

“这改变了我们对机器制造自己的制造的方式,”哈佛大学医学院的血管生物学教授唐··伊格博斯“坐在地位并在进行相同的重复任务日的大型刚性的机器人的日子正在快速消失。”

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