Segerombolan 30 robot dapat 'mengalir seperti air' dan mengeras untuk menopang berat seseorang
Kawanan robot seperti pikiran sarang dapat diinduksi untuk berperilaku lebih seperti materi, penelitian baru telah ditunjukkan.
Robot yang dimaksud adalah (kebanyakan) silindris, dengan diameter hanya 2,75 inci (70 milimeter). Para peneliti di UC Santa Barbara dan Tu Dresden menggunakan teknologi pencetakan 3D untuk memproduksi potongan -potongan dari asam polilaktat.
Setiap robot memiliki magnet di alasnya, roda gigi kuning yang terbuat dari asam polylactic, dan pusat dengan cincin roda gigi. Secara kolektif, mereka dapat melakukan pembentukan struktur dan penyembuhan, dan mendukung 700 newton (500 kali berat robot). Para ilmuwan menguraikan struktur dalam penelitian yang diterbitkan 20 Februari di jurnal Sains.
Robot bergerak berkat magnet yang terletak di pangkalan. Ini memungkinkan robot untuk “secara alami tetap bersatu dan tetap kohesif,” menurut penulis utama penelitian Matthew DevlinKandidat Ph.D di UCSB, dalam email ke Live Science.
“Robot ini terinspirasi oleh mengembangkan sel -sel embrionik, yang kohesif dan mendorong dan menarik satu sama lain untuk membentuk struktur kehidupan yang kompleks.”
Roda gigi menerapkan pola gaya yang mencerminkan perilaku sel jaringan embrionik, untuk bentuk dan struktur keseluruhan berubah dalam struktur kisi heksagonal. Rekaman yang disediakan oleh tim menunjukkan pekerjaan mereka beraksi, dengan robot yang mengatur diri sendiri menjadi pola yang mirip dengan sel-sel di dalam sarang lebah.
Delapan roda gigi bermotor memungkinkan kekuatan intraseluler untuk menjadi kekuatan tangensial yang menggerakkan setiap unit. Ini memungkinkan robot untuk mendorong, menarik, dan bergerak saling berputar tidak peduli seberapa sempitnya ruang.
Salah satu tujuan penelitian utama tim adalah menciptakan materi yang bisa kaku ketika situasi mengharuskannya, tetapi juga menyesuaikan diri untuk menganggap struktur yang lebih lembut. Mereka juga menetapkan tujuan menginginkan robot untuk tidak hanya mengambil bentuk yang bisa mereka pertahankan tetapi juga “secara selektif mengalir ke bentuk baru.”
Teknologi embrionik
Seorang mantan profesor di UC Santa Barbara, Kamp Otgersebelumnya mempelajari bagaimana embrio berbentuk fisik. Pekerjaan oleh Campas, saat ini direktur Fisika Keklemaian Keunggulan Kehidupan di Tu Dresden, membantu memberi tahu tim peneliti di institusi sebelumnya ketika mengembangkan robot.
Lab Campas di UCSB telah menemukan properti unik embrio – kemampuan untuk “memahat diri sendiri.”
“Untuk memahat diri mereka sendiri, sel-sel dalam embrio dapat membuat jaringan beralih antara cairan dan keadaan padat; sebuah fenomena yang dikenal sebagai transisi kekakuan dalam fisika,” kata Campas dalam sebuah artikel yang menampilkan penelitian, berjudul “kolektif robot seperti material dengan kontrol spatiotemporal kekuatan dan bentuk” yang diterbitkan dalam jurnal Science.
Meskipun tim berhasil menciptakan kembali gerakan dan transisi negara bagian dari sel -sel embrionik dalam robot -robotnya, Devlin berbagi dengan tim sains langsung bahwa apa yang menurutnya paling menarik tentang percobaan bukanlah perubahan negara dari solid ke cair, tetapi perubahan kekuatan.
“Dengan berfluktuasi besarnya gaya, roda gigi saling berlaku, robot dapat berubah apakah mereka berperilaku lebih seperti cairan atau padat,” kata Devlin. Dia melanjutkan dengan mengatakan bahwa demonstrasi favoritnya dari fitur ini terjadi ketika peneliti dapat berdiri di atas robot.
Dengan menyelesaikan kawanan konsep bukti, dan mengikuti berbagai simulasi yang dilakukan oleh sesama postdoctoral Sangwoo Kimtim mampu mencapai tujuan awal untuk menciptakan dan mengendalikan robot untuk membuatnya bertindak seperti materi.
Tim berharap untuk mengeksplorasi skalabilitas sistem, dan ingin mempelajari lebih lanjut transisi fase dalam materi aktif daripada melalui robot. Ini akan membantu mendefinisikan hipotesis mereka untuk menerapkan pengetahuan yang diperoleh dalam penelitian mereka yang akan datang.
