Содержание
Представьте себе второй скин, который искажается по команде и заполнен датчиками. Это именно то, что исследователи из Университета Пердью пытаются сделать при разработке роботизированной ткани.
Концепция роботизированной ткани — это концепция мягкого экзоскелета или мышечной ткани, изготовленных из электронных датчиков и сплавов с памятью формы, сплетенных и сформованных в хлопковый материал. Конечным результатом является своего рода «кожа», которая может быть размещена вокруг деформируемых материалов, которые придают «роботу» форму.
Конечным результатом является своего рода «мышечная» ткань, которая позволяет коже использоваться различными способами — для создания мгновенных «червячных» роботов, в качестве спортивного костюма для людей при больших перегрузках или нагрузках, или даже как программируемое медицинское устройство, которое может быть изготовлено в соответствии с потребностями пациента.
Создание роботизированной ткани
Традиционно роботы всегда создавались с использованием человеческого тела и его внутреннего скелета в качестве модели. Это обычно означает петли, где будут суставы, прочные металлические стержни, где будут кости, и сложную механику для достижения баланса и ловкости во время передвижения.
Докторанты Докторанты Мишель Юэн, Дженнифер Кейс, Джастин Сейпель, Арун Шериан и Крамер опубликовали доклад, представленный на Международной конференции по интеллектуальным роботам и системам в сентябре, который переворачивает всю эту концепцию с ног на голову. Вместо того чтобы использовать подход внутреннего скелета, эти исследователи создали своего рода роботизированный экзоскелет, который можно использовать многими другими способами, нежели традиционный робот.
Как использовать роботизированную кожу
Основная операция робота кожи похожа на человеческую мышцу, или сокращения дюйма червя. Сплав с памятью формы, который ввинчивается в хлопчатобумажную ткань, может нагреваться при нагревании, вызывая движение ткани в желаемом направлении, а гибкий полимер в сочетании с этими нитями обеспечивает способность восприятия. Профессор университета Пердью Ребекка Крамер, возглавлявшая исследовательскую группу, объяснила это на веб-сайте Пердью как внешнего робота со способностью приводить в действие и ощущать командование.
Мы интегрировали как приведение в действие, так и распознавание, в то время как большинство роботизированных тканей, которые в настоящее время разрабатываются, имеют только чувствительные или другие электронные компоненты, которые используют проводящую нить.
Исследование финансировалось через премию НАСА по ранней карьере. Это, несомненно, будет технология, полезная в космических операциях НАСА, поскольку такой «мягкий робот» может быть легко транспортирован и изготовлен в удаленной среде, такой как Луна или Марс, без особых усилий. Такой робот будет иметь низкую потребляемую мощность, так как он ползает или прячется в чужой среде. Подключенные датчики смогут собирать информацию об окружающей среде.
Крамер объяснил, что это роботизированная технология
является альтернативой старого роботизированного шарнирного соединения с более низким энергопотреблением — вместо удержания соединения на месте роботизированная ткань может быть «зафиксирована на месте» для сохранения положения.
Такой подход позволяет любому объекту стать роботом, потому что «… вся роботизированная технология находится в ткани или коже».
Улучшение человеческого тела
В дополнение к исследованию космоса, эта роботизированная кожа может также обеспечить дополнительные улучшения для человеческого организма. Они несколько более тонкие, чем большие экзоскелетные приложения
Мэтт недавно описал, но не менее впечатляет. Например, в то время как пилоты в настоящее время используют специальные специализированные «анти-G костюмы», которые сжимают ноги и живот во время маневров с высоким G-усилием, чтобы удержать кровь в верхней части тела, этот вид роботизированной ткани может обеспечить более точные точки давления на тело, чем воздушные пузыри, которые обеспечивают эти костюмы.
Джон Стэпп столкнулся с огромными G-силами во время его поездки на «Sonic Wind» со скоростью 421 мили в час в 1954 году. (Предоставлено ВВС США)
Это может повысить эффективность этих костюмов, позволяя людям столкнуться с большими перегрузками, пилотировать более совершенные самолеты или безопасно справляться с высокоскоростными космическими путешествиями. Это не совсем похоже на примеры биологического взлома
что Андре недавно накрыл, но это довольно близко.
Медицинское применение роботизированной кожи
Из многих применений этой технологии, медицинская сфера может извлечь выгоду из большинства из них. Материал может не только идеально соответствовать суставу или конечности человека, но и встроенные датчики могут обеспечить врачам простой способ наблюдения за физиологией пациента.
Слинг или гипс могут быстро превратиться в технологию старой школы, поскольку встроенные датчики и программируемые полимеры проникают в то, что может выглядеть как простая повязка.
Мало того, что сплав с памятью формы может обеспечить любой уровень сжатия, требуемый Доктором, гибкие полимерные датчики могут контролировать показатели жизнедеятельности, обнаруживать наличие инфекции или отслеживать и предупреждать доктора, когда травма полностью излечена.
Даже без датчиков одна только программируемая технология из сплава может обеспечить усовершенствованные костюмы для людей с ограниченными возможностями, которым требуется подвижность суставов или конечностей. Мэтт может утверждать, что это еще один способ, которым технологии будут влиять на эволюцию человека
, но, может быть, в этом случае это было бы хорошо.
Что вы думаете об этой новой технологии? Можете ли вы вспомнить какие-нибудь другие интересные, креативные приложения для него? Давайте проведем мозговой штурм в разделе комментариев ниже!
Кредиты на изображения: Рука в повязке через Shutterstock, роботизированная рука через Shutterstock, Di Studio через Shutterstock и Андреа Кристан через Shutterstock
