Quando si pensa alla robotica, probabilmente pensi a qualcosa di rigido, pesante, e costruito per uno scopo preciso. La nuova tecnologia "Robotic Skins" sviluppata dai ricercatori di Yale ribalta questa nozione, consentendo agli utenti di animare l'inanimato e trasformare gli oggetti di uso quotidiano in robot.

Sviluppato nel laboratorio di Rebecca Kramer-Bottiglio, assistente professore di ingegneria meccanica e scienza dei materiali, le skin robotiche consentono agli utenti di progettare i propri sistemi robotici. Sebbene le skin siano progettate senza alcun compito specifico in mente, Kramer-Bottiglio ha detto, potrebbero essere utilizzati per qualsiasi cosa, dai robot di ricerca e salvataggio alle tecnologie indossabili. I risultati del lavoro del team sono pubblicati oggi in Robotica scientifica .

Le pelli sono realizzate con fogli elastici incorporati con sensori e attuatori sviluppati nel laboratorio di Kramer-Bottiglio. Posizionato su un oggetto deformabile, un animale di pezza o un tubo di gommapiuma, per esempio, le pelli animano questi oggetti dalle loro superfici. I robot improvvisati possono svolgere compiti diversi a seconda delle proprietà degli oggetti morbidi e di come vengono applicate le pelli.

"Possiamo prendere le pelli e avvolgerle attorno a un oggetto per eseguire un compito:locomozione, per esempio, quindi toglili e mettili su un oggetto diverso per eseguire un compito diverso, come afferrare e spostare un oggetto, " ha detto. "Possiamo quindi togliere quelle stesse pelli da quell'oggetto e metterle su una maglietta per creare un dispositivo indossabile attivo".

I robot sono in genere costruiti con un unico scopo in mente. Le pelli robotiche, però, consentire agli utenti di creare robot multifunzionali al volo. Ciò significa che possono essere utilizzati in ambienti che non erano nemmeno stati considerati quando sono stati progettati, disse Kramer-Bottiglio.

Inoltre, l'utilizzo di più di una pelle alla volta consente movimenti più complessi. Ad esempio, Kramer-Bottiglio ha detto, puoi sovrapporre le pelli per ottenere diversi tipi di movimento. "Ora possiamo ottenere modalità di attuazione combinate, ad esempio compressione e flessione simultanee."

Per dimostrare le skin robotiche in azione, i ricercatori hanno creato una manciata di prototipi. Questi includono cilindri di schiuma che si muovono come un verme, un dispositivo indossabile simile a una camicia progettato per correggere una cattiva postura, e un dispositivo con una pinza in grado di afferrare e spostare oggetti.

Kramer-Bottiglio ha affermato di aver avuto l'idea per i dispositivi alcuni anni fa, quando la NASA ha lanciato un appello per i sistemi robotici morbidi. La tecnologia è stata progettata in collaborazione con la NASA, e la sua natura multifunzionale e riutilizzabile consentirebbe agli astronauti di svolgere una serie di compiti con lo stesso materiale riconfigurabile. Le stesse pelli utilizzate per realizzare un braccio robotico con un pezzo di schiuma potrebbero essere rimosse e applicate per creare un morbido rover su Marte che può rotolare su terreni accidentati. Con le skin robotiche a bordo, lo scienziato di Yale ha detto, qualsiasi cosa, dai palloncini alle palline di carta stropicciata, potrebbe potenzialmente essere trasformata in un robot con uno scopo.

"Una delle cose principali che ho considerato è stata l'importanza della multifunzionalità, soprattutto per l'esplorazione dello spazio profondo in cui l'ambiente è imprevedibile, " ha detto. "La domanda è:come ti prepari per le incognite sconosciute?"

Per lo stesso filone di ricerca, Kramer-Bottiglio ha recentemente ricevuto una sovvenzione di 2 milioni di dollari dalla National Science Foundation, nell'ambito del programma Emerging Frontiers in Research and Innovation.

Prossimo, lei disse, il laboratorio lavorerà sulla razionalizzazione dei dispositivi ed esplorerà la possibilità di stampare in 3D i componenti.