Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben modular umwandelbare Geräte entwickelt
Fünf miteinander verbundene Voxel. Bild: MIT
Die vorgeschlagene Technologie basiert auf GitterKonstrukte, die Forscher Voxel nennen. Hierbei handelt es sich um Hohlstrukturen, die aus geformten Kunststoffteilen mit schmalen, komplex geformten Abstandshaltern bestehen. Die Struktur dieser Elemente ist so konzipiert, dass sie in einer Richtung steif und tragfähig, in der anderen jedoch weich sind. Dies wurde durch die Mischung starrer und flexibler Komponenten in unterschiedlichen Anteilen erreicht.
Die Autoren der Arbeit stellen diese reibungslose Flexibilität festDie Oberfläche des Rumpfes ermöglicht es Ihnen, die Strömung zu kontrollieren, den Luftwiderstand zu reduzieren und die Schubeffizienz zu erhöhen, was zu erheblichen Kraftstoffeinsparungen beim Fahren in der aquatischen Umgebung führt.
Um die Technologie zu demonstrieren, Forscherentwarf und baute zwei Testroboter. Im ersten Gerät waren Voxel in einer langen Reihe verbunden und bildeten eine meterlange Serpentinenstruktur. Der Körper des „Aals“ wurde aus vier Segmenten zusammengesetzt, die jeweils fünf Voxel und einen mechanischen Antrieb in der Mitte hatten. Es steuert einen Draht, der an jedem der beiden Voxel auf beiden Seiten befestigt ist. Die Spannung im Draht komprimiert die Elemente und führt zu einer Biegung der Struktur.
Meeresaal und Flügel, zusammengesetzt aus Voxeln. Bilder: MIT
Die Ingenieure bedeckten ihren Drachen mit einem gerippten TrägerStruktur und wasserdichte Beschichtung. Tests haben gezeigt, dass ein so meterlanger Drachen erfolgreich Schub erzeugt und sich mit wellenförmigen Bewegungen im Wasser fortbewegen kann. Durch die Montage derselben Grundelemente in einer anderen Reihenfolge stellten die Forscher ein Tragflügelboot her, das die Form des Profils und die aerodynamischen Eigenschaften ändern konnte.
Innere Struktur des Roboteraals (links) und Flügel (rechts). Bilder: Alfonso Parra Rubio et al., Soft Robotics
Die Autoren der Entwicklungsnotiz:Während die neuen Roboter selbst nicht neu sind, beruhen alternative Designs auf Tausenden einzigartiger Teile, die für ein bestimmtes Projekt maßgeschneidert sind. Der vorgeschlagene Ansatz reduziert die Zeit zum Herstellen und Zusammenbauen von Robotern und Roboterstrukturen erheblich. Beispielsweise können damit einzelne Komponenten von Schiffen und U-Booten entwickelt und verbessert werden.
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