(Phys.org)—I ricercatori hanno costruito il primo robot fatto di morbido, materiali dispiegabili in grado di muoversi da soli senza l'uso di motori o componenti meccanici aggiuntivi. Il robot "cammina" quando viene applicata una corrente elettrica ai fili in lega a memoria di forma incorporati nel suo telaio:la corrente riscalda i fili, facendo contrarre e piegare i segmenti flessibili del robot. Il controllo sequenziale della corrente ai vari segmenti in modi diversi si traduce in diverse andature a piedi.

I ricercatori si aspettano che la capacità del robot possa essere facilmente implementata, insieme alla sua massa ridotta, basso costo, capacità di carico, dimensioni compatte, e la capacità di essere riconfigurato in forme diverse può renderlo utile per applicazioni come missioni spaziali, esplorazione dei fondali, e oggetti per la casa.

Gli scienziati, Wei Wang e altri, alla Seoul National University e alla Sungkyunkwan University, hanno pubblicato un articolo sul nuovo robot e altri tipi di strutture mobili che possono essere costruite con lo stesso metodo in un recente numero di Orizzonti di materiali .

"Il vantaggio principale di questo robot modulare è la robustezza in vari ambienti a causa della mancanza di sistemi meccanici come motori e ingranaggi, " ha detto il coautore Sung-Hoon Ahn della Seoul National University Phys.org . "Così, problemi che affliggono i robot a motore, quali sigillatura e lubrificazione di sistemi meccanici in ambienti acquatici o spaziali, non sono un problema per l'attuatore intelligente."

Il robot, che i ricercatori chiamano DeployBot, è assemblato da otto moduli:quattro per la scocca e uno per ciascuna delle quattro gambe. Nel loro stato piegato, i moduli sono piatti, e dopo che sono stati dispiegati si aprono all'incirca in una forma quadrata. I moduli sono realizzati con materiali sia rigidi che flessibili e contengono magneti incorporati che collegano e bloccano più moduli insieme. Un filo in lega a memoria di forma che attraversa il telaio quadrato di ciascun modulo è responsabile della distribuzione e della piegatura dei moduli, che richiede diversi secondi, ma può essere eseguita ripetutamente.

I ricercatori hanno dimostrato che il DeployBot può camminare con due diverse andature. Il primo è un'andatura ondulata, che è simile al modo in cui un verme si insinua su una superficie. Per fare questo, viene applicata una sequenza di corrente in quattro fasi per generare un'onda di attuazione attraverso il corpo del robot, da davanti a dietro. Lo squilibrio nel contatto per attrito con il suolo tra le gambe anteriori e posteriori fa sì che il robot sollevi le gambe posteriori mentre tiene in posizione le gambe anteriori, conseguente movimento in avanti.

Il DeployBot può anche camminare con un'andatura deambulante, simile al modo in cui cammina un animale a quattro zampe. Però, questa andatura richiede al robot di sostenere tutto il suo peso su due sole gambe, e le gambe del robot non hanno abbastanza forza di sollevamento per farlo, almeno, non a terra. Ma mettendo il robot sott'acqua, sulla superficie sabbiosa di un serbatoio d'acqua, i ricercatori hanno sfruttato il principio di Archimede che riduce la forza necessaria per sollevare il robot.

Attualmente il robot si muove molto lentamente, a una velocità di poco più di 2 metri all'ora. Il robot può anche girare, ma di nuovo a un ritmo lento, richiede 21 passi per girare di 90 gradi. Sebbene il robot non sia veloce, potrebbe comunque servire come strumento utile per applicazioni in cui la velocità non è importante.

Andando avanti, i ricercatori si aspettano che le tecniche utilizzate qui possano essere utilizzate anche per realizzare moduli di forme diverse, portando a una più ampia varietà di design e funzioni di robot. I ricercatori hanno anche notato che potrebbero essere studiati diversi metodi per spostare il robot oltre a una corrente applicata, ad esempio mediante azionamento pneumatico, campi magnetici, o forze ottiche. Suggeriscono anche che lo stesso approccio utilizzato qui potrebbe essere utilizzato per fabbricare strutture su microscala e nanoscala, che aprirebbe una nuova gamma di applicazioni.

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