Onderzoekers laten origami-robot zien

0
427

Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology hebben een robotje getoond dat zichzelf opvouwt op een verwarmingselement. Vervolgens zwemt of beweegt het kleine robotje zich voort door een extern opgewekt magneetveld.

Onderzoekers van het MIT en de Technische Universiteit van München werkten samen aan het robotje, dat woensdag gepresenteerd werd op de International Conference on Robotics and Automation in Seattle. Het project was daar een van de finalisten in de categorie ‘Best Conference Paper’.

In begintoestand meet het dan nog vierkante robotje 1,7 bij 1,7cm; het gewicht bedraagt 0,31g. Het apparaatje bestaat uit een kubusvormig permanent neodymium-magneetje met daaromheen een plaatje pvc, die tussen twee lagen polystyreen of papier zitten ingeklemd voor de stevigheid. De buitenkant is op bepaalde plekken doorsneden met vouwlijnen. Voordat het robotje werkt, moet het zichzelf eerst opvouwen. Dat gebeurt door de robot op een verhittingselement te leggen. Daardoor krimpt het pvc, waardoor binnen een minuut de uiteindelijke vorm ontstaat.

Eenmaal klaar kan het apparaatje worden voortbewogen over een werkoppervlak. De onderzoekers gebruiken daarvoor vier elektromagneten die elk een hoek afdekken, om de robot in de gewenste richting aan te drijven. Het magneetveld wordt aan- en uitgezet met een frequentie van 15 Hz. Het magneetje in de robot oscilleert mee, waardoor de ‘poten’ van het apparaatje afwisselend in contact komen met het oppervlak. Doordat het robotje opzettelijk niet in balans is, ‘loopt’ hij een bepaalde richting op, met snelheden van maximaal 3 tot 4 cm/s. Sturen gebeurt door het magneetveld gegenereerd door de elektromagneten onder het oppervlak te veranderen.

Het voordeel van een op die manier gevouwen robot boven een plat apparaatje is dat hij ook op een wateroppervlak werkt. Bovendien is het ontwerp volgens de onderzoekers efficiënter voor het bewegen van objecten; ze laten in een filmpje zien hoe het apparaatje een object verplaatst dat dubbel zo zwaar is als hijzelf. Daarnaast kan het robotje voor iedere taak geoptimaliseerd worden. Volgens de onderzoekers zou het vouwproces zich ook in meerdere stappen kunnen voltrekken, zodat het robotje iedere taak zo goed mogelijk kan verrichten.

Wanneer het apparaatje klaar is, kan het simpelweg in aceton worden gegooid. De robot lost dan vanzelf op, alleen de magneet blijft achter. In de toekomst moet de buitenlaag van de robot gemaakt worden uit een materiaal dat oplost in water. De onderzoekers willen ook sensoren integreren in de robot, zodat die autonoom kan werken. Uiteindelijk zien ze toepassingen voor hun vinding in het menselijk lichaam.