Origamitechniek geeft zachte robotica superkrachten

Onderzoekers aan het Wyss Instituut aan Harvard University en MIT Computer Science en Artificial Intelligence Laboratory hebben artificiële spieren ontwikkeld geïnspireerd op origami, die in staat zijn om zachte robotica extra sterk te maken. Hierdoor zijn ze in staat om objecten op te tillen die 1000 keer hun eigen gewicht zijn, waarbij alleen lucht- of waterdruk wordt gebruikt.

 

Vacuüm

Elke spier bestaat uit een skelet dat uit verschillende materialen kan worden gemaakt zoals metaal of plastic. Het wordt in een bepaald patroon gevouwen, omgeven door lucht of een vloeistof in een tas van plastic of textiel dat dient als de huid. Door vacuüm worden vervolgens de spieren in beweging gebracht. Dit zorgt er namelijk voor dat de huid op het skelet drukt waardoor er spanning ontstaat die voor de beweging zorgt. Het bijzondere is dat er geen andere krachtbron of menselijke input nodig is om de beweging van de spieren aan te sturen. Het wordt compleet bepaald door de vorm en compositie van het skelet.

Snelle ontwikkeling

Het team heeft diverse spieren gemaakt waarbij gebruik werd gemaakt van onder andere metaal, verpakkingsmateriaal en plastic sheets. Er is geëxperimenteerd met verschillende skeletvormen om spieren te maken die 10% kleiner kunnen worden dan hun originele vorm. Door gebruik te maken van vacuüm, zijn ze veiliger dan andere artificiële spieren die momenteel worden getest. Ook zijn ze heel licht. Een spier van 2,6 gram is in staat om een voorwerp van 3 kilogram op te tillen. Een enkele spier kan binnen tien minuten worden ontwikkeld met materiaal dat minder dan een dollar kost.

Superkrachten

“We waren erg verrast door de kracht van de spieren. We hadden verwacht dat ze een hogere maximum gewicht zouden hebben dan gewone zachte robotica, maar we hadden niet verwacht dat het een 1000-voud zou zijn. Het is alsof je deze robots superkrachten geeft. De mogelijkheden zijn oneindig”, aldus Daniela Rus, professor aan MIT en een van de schrijvers van het onderzoeksrapport.