Gli ingegneri hanno creato unità flessibili per robot basati su origami

I ricercatori della Harvard School of Engineering and Applied Science hanno utilizzato un modello classicoorigami

I dispositivi che possono essere utilizzati come componenti leggeri e flessibili dei sistemi robotici sono descritti in Advanced Functional Materials.

Il motivo di Kroesling è un cilindro,assemblato da triangoli. Sulla superficie di un tale elemento si alternano nervature e depressioni. I ricercatori hanno innanzitutto creato semplici moduli monostabili basati sul modello di Kroesling.

Nodo aggiuntivo sul modulo (triangoli gialli). Foto: Bertoldi Lab, Harvard SEAS

Per sbloccare la bistabilità (stabilitàin due posizioni diverse), hanno aggiunto un difetto al motivo dell'origami: un nodo aggiuntivo che crea una cupola di quattro triangoli. Può aprirsi o chiudersi sotto pressione positiva o negativa.

Funziona in modo molto semplice.Innanzitutto, gonfiamo la struttura a una certa pressione per espellere alcune cellule, che rimarranno gonfie anche quando la pressione viene rilasciata. Quindi, in questa nuova configurazione, mentre rompiamo la simmetria, possiamo semplicemente usare il vuoto per causare piegamenti, contrazioni o torsioni.

Antonio Elia Forte, coautore dello studio

I ricercatori notano che raccogliendo varimoduli e regolando la loro geometria in modo che siano fissati a pressioni diverse, è possibile creare forme complesse e modalità di deformazione. Di conseguenza, utilizzando solo una sorgente di pressione senza fili ed elettronica, è possibile controllare i movimenti programmati.

Gli sviluppatori hanno costruito l'unità con 12 diversimoduli e ha dimostrato che può eseguire fino a otto diversi movimenti complessi. Il team ha anche sviluppato un algoritmo in grado di determinare la combinazione ottimale del modulo per le modalità di deformazione desiderate.

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