Gekkorobot klimt tegen muren (video)

Onderzoekers hebben een robot ontwikkeld, de ‘Tailless Timing Belt Climbing Platform' (TBCP-II), die gladde muren kan beklimmen en zo pijpen, gebouwen, vliegtuigen of kerncentrales kan inspecteren. Ook kan hij worden ingezet bij reddingsacties.

De onderzoekers van de Canadese Simon Fraser University publiceerden hun werk in het wetenschappelijke tijdschrift Smart Materials and Structures. Ze maken gebruik van een op de natuur geïnspireerd materiaal, in een robot die zich voortbeweegt als een tank.

Gekko

De inspiratiebron was de gekko, een kleine hagedis. De tenen van gekko's hebben bijzondere eigenschappen waardoor ze kunnen kleven aan de meeste oppervlakken. Verondersteld wordt, dat dit gaat op basis van vanderwaalskrachten (heel zwakke aantrekkingskrachten die optreden tussen moleculen). Deze droge maar kleverige teenvlakjes zijn in het laboratorium nagemaakt met het materiaal polydimethylsiloxaan (PDMS), waarmee paddenstoelachtige vormen zijn vervaardigd van 17 micrometer breed en 10 micrometer hoog. De paddenstoelvorm zorgt ervoor dat de contactoppervlakte wordt gemaximaliseerd.

Rupsbanden

Het materiaal is aangebracht op een soort rupsbanden in plaats van poten. Dat heeft als voordeel dat het mechanisch ontwerp eenvoudig blijft, evenals de besturing. Bovendien is de robot dan makkelijk te vergroten, door er als een trein verschillende aan elkaar te koppelen.

De robot weegt 240 gram en beweegt moeiteloos met een snelheid van 3,4 cm/s over gladde oppervlakken als glas en plastic. Ook hoeken vormen geen probleem.

Autonoom

Jeff Krahn, een van de bouwers, zegt: "Met de juiste voeding kan onze robot vrijwel onafhankelijk functioneren als hij grote objecten tegenkomt als dozen of muren. We zijn nog bezig met de ontwikkeling van een besturingsstrategie die het mogelijk moet maken dat hij geheel autonoom kan werken."

De gekko met zijn vanderwaalskrachten is ook voor andere onderzoekers al een voorbeeld geweest: lees hier bijvoorbeeld de beschrijving uit 2005 van de Geckobot en de Waalbot van de Carnegie Mellon University.

J Krahn et al., A tailless timing belt climbing platform utilizing dry adhesives with mushroom caps, Smart Mater. Struct, 2011, [DOI: 10.1088/0964-1726/20/11/115021]