Un robot softworm controllato dal computer, capace di produrre tre comportamenti. Credito:Garrad et al., Sci. Robot. 4, eaaw6060 (2019)
Robot realistici in grado di prendere decisioni, adattarsi al loro ambiente e imparare, sono un passo avanti grazie a un team dell'Università di Bristol che ha dimostrato un nuovo modo di incorporare il calcolo in materiali robotici morbidi. Questo nuovo progresso, pubblicato in Robotica scientifica , potrebbe creare nuove possibilità robotiche per il monitoraggio ambientale, bonifica dall'inquinamento, consegna farmaci, dispositivi protesici, biosensori indossabili e compositi autorigeneranti.
Finora, la complessità e la gamma di comportamenti appresi che possono essere creati utilizzando solo approcci di controllo basati sui materiali sono state limitate.
Prendendo ispirazione dalla biologia, il concetto di Soft Matter Computers (SMC) mira a imitare il funzionamento del sistema vascolare, dove ormoni come l'adrenalina vengono rilasciati nel flusso sanguigno e si disperdono in tutto il corpo. Quando viene rilevato da un recettore, gli ormoni quindi innescano risposte in particolari parti del corpo come un aumento del flusso sanguigno nei muscoli del volo e la dilatazione delle pupille degli occhi.
Ora, ricercatori della Facoltà di Ingegneria di Bristol, guidato dal professore di robotica Jonathan Rossiter, hanno dimostrato con successo un nuovo meccanismo che ha consentito di incorporare il calcolo in tre robot morbidi. Nella carta, il team descrive come un recettore del fluido conduttivo (CFR) è un elemento costitutivo vitale e fondamentale per una gamma di SMC e robot di prossima generazione.
Nel futuro, i computer della materia soffice potrebbero rispecchiare questo processo traducendo le informazioni all'interno della struttura di un nastro fluidico che viaggia attraverso il corpo morbido del robot, e quindi viene rilevato da un recettore appropriato e quindi genera un output.
Il professor Rossiter ha dichiarato:"Abbiamo fatto un passo importante verso un approccio completamente morbido, robot autonomi e per materiali intelligenti per andare oltre le relazioni stimolo-risposta che potrebbero consentire i comportamenti intelligenti osservati negli organismi viventi. I robot morbidi potrebbero diventare ancora più realistici; in grado di adattarsi in modo indipendente al loro ambiente e in grado di dimostrare la diversità dei comportamenti osservati nel mondo naturale."
Un concetto per un tutto morbido, robot a forma di geco completamente autonomo con controllo integrato del soft matter computer (SMC). L'elemento costitutivo dell'SMC è il recettore del fluido conduttivo (a destra). Due elettrodi sono collegati in serie con un carico elettrico. Quando il fluido conduttivo viene iniettato nella regione tra questi elettrodi, il carico è acceso. Credito:Garrad et al., Sci. Robot. 4, eaaw6060 (2019)
Un computer composito di materia soffice con due recettori (CFR1 e CFR2). In io), la pompa meccanica è spenta, il che significa che anche l'ingresso a CFR1 è disattivato. In ii), l'ingresso meccanico è attivato, collegando CFR1 e facendo fluire la corrente. Questa corrente aziona il motore della sacca all'interno del diodo elettrofluidico. In iii), la pressione generata dal diodo elettrofluidico ha fatto avanzare il fluido conduttivo oltre CFR2, spegnimento del display. In iv), l'interruttore meccanico è rilasciato, spegnendo CFR1. L'uscita rimane spenta mentre il fluido all'interno del diodo elettrofluidico ritorna nella sua posizione iniziale. Credito:Garrad et al., Sci. Robot. 4, eaaw6060 (2019)
