23/09/2024
Door Ad Spijkers
De elektrohydraulische Hexel-modules zijn te transformeren en herconfigureren in veelzijdige robots
Onderzoekers van het Max Planck Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart integreren zachte, kunstmatige spieren in een stijf, magnetisch exoskelet. Aldus creëren ze bouwstenen voor snel bewegende, herconfigureerbare robots. De zeshoekige robotcomponenten kunnen eenvoudig worden geassembleerd tot snelle robots op de manier van Lego bouwstenen.
Het team rustte elk van de zeshoekige magnetische componenten uit met kunstmatige spieren van het instituut. De modules, Hexel genaamd, zijn snel herschikt en kunnen zonder veel moeite voor een breed scala aan doeleinden worden gebruikt.
Hexel-modules
Zes lichtgewicht, stijve glasvezelpanelen dienen als basis voor elke Hexel-module. De binnenste gewrichten van de zeshoeken worden aangedreven door hydraulisch versterkte, elektrostatische kunstspieren (HASEL's). Het toepassen van hoge spanning op de module activeert de spier, waardoor de gewrichten van de zeshoek gaan roteren. Hierdoor kan deze van vorm veranderen van lang en smal naar breed en plat.
De combinatie van zachte en stijve componenten maakt hoge sprongen en hoge snelheden mogelijk. Door meerdere modules met elkaar te verbinden, kunnen de onderzoekers nieuwe robotgeometrieën creëren en deze hergebruiken voor verschillende behoeften.
In onderstaande video laat het team de vele bewegingen zien waartoe de Hexel-modules in staat zijn. Zo kruipt een groep modules door een nauwe opening, terwijl een enkele module hoog de lucht in springt. Om grotere structuren te vormen, kunnen verschillende modules met elkaar worden verbonden. Ze kunnen verschillende bewegingen creëren, afhankelijk van hoe de modules zijn bevestigd. Zo combineerde het team verschillende modules om een robot te creëren die snel over zand rolt.
Herconfigureerbaar
De onderzoekers vinden het praktisch om robots te ontwikkelen met herconfigureerbare mogelijkheden. Dit is veel duurzamer dan het bouwen van vijf verschillende robots voor vijf verschillende doeleinden. Met Hexel kunnen ze veel verschillende robots uit dezelfde componenten samenstellen. Robots die uit herconfigureerbare modules bestaan, kunnen indien nodig worden herschikt, waardoor ze veelzijdiger zijn dan gespecialiseerde systemen. Dit kan nuttig zijn, vooral in omgevingen met beperkte middelen.
De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.
Foto: Zachary Yoder en Ellen Rumley / MPI-IS