Met een 'robothuid' kan ieder flexibel object worden omgetoverd tot robot (video) | Maakindustrie – Nieuws, blogs en praktijkverhalen over de Nederlandse Maakindustrie
Met een 'robothuid' kan ieder flexibel object worden omgetoverd tot robot (video)
Robots zijn in staat een groot aantal taken uit te voeren. Voor veel van deze taken is het aanschaffen van een robot gezien het relatief hoge prijskaartje echter geen optie. Een ontwikkeling van de Yale University kan uitkomst bieden. Onderzoekers van de universiteit hebben een robothuid ontwikkeld waarmee alledaagse flexibele objecten kunnen worden omgebouwd tot robot, die vervolgens eenvoudige taken kan uitvoeren.
Al langer zien we dat robots flexibeler worden en voor steeds meer doeleinden inzetbaar zijn. Denk hierbij aan collaboratieve robots die relatief eenvoudig nieuwe taken kunnen worden aangeleerd en hierdoor ook voor productie in kleine oplages ingezet kunnen worden. Collaboratieve robots zijn hiermee veel flexibeler dan traditionele industriële robots, die door programmeurs moeten worden geprogrammeerd.
Een nieuwe technologie van de Yale University maakt robots echter nog flexibeler. Onderzoekers van de universiteit hebben 'robothuiden' ontwikkeld waarmee gebruikers zelf eigen robotsystemen kunnen ontwikkelen. Deze huiden - die OmniSkins wordt genoemd - zijn gemaakt van een elastisch materiaal en bevat onder meer actuatoren en sensoren. De huiden kunnen op ieder willekeurig flexibel object worden geplaatst, zoals een schuimrubberen buis of een knuffel. Dit object verandert hiermee in een robot.
Deze robot kan allerlei relatief eenvoudige taken uitvoeren, afhankelijk van de eigenschappen van het object en de wijze waarop de OmniSkins worden toegepast. Zo kan een robothuid worden ontwikkeld om een object voort te laten bewegen of een huid om een object andere objecten vast te laten pakken. Het is ook mogelijk verschillende OmniSkins te combineren om complexere bewegingen mogelijk te maken. Denk hierbij aan meerdere robothuiden die ieder een andere beweging maken om een object te laten voortbewegen. Een ander voorbeeld is een huid die een object in staat stelt andere objecten vast te pakken.
Ondanks dat de robotische huiden niet met een specifieke toepassing voor ogen izijns ontwikkeld, voorzien de onderzoekers uiteenlopende toepassingen. De universiteit heeft verschillende prototypes van de robothuid ontwikkeld om toepassingen te demonstreren. Denk hierbij aan schuimrubberen cilinders die zichzelf als een worm voortbewegen, een apparaat met een grijper dat objecten kan verplaatsen en een shirt-achtige wearable apparaat dat gebruikers helpt hun houding te verbeteren.
De kracht van de OmniSkins is de flexibiliteit die zij bieden, stelt hoogleraar Machinebouw en Materiaalkunde Rebecca Kramer-Bottiglio van de Yale University. Zo kunnen meerdere huiden worden gecombineerd en kan de werking van huiden worden aangepast door componenten zoals sensoren anders te programmeren. Dit stelt gebruikers in staat ter plekke een multifunctionele robot te ontwikkelen om handelingen te automatiseren.
Ontworpen in samenwerking met NASA
De technologie is ontworpen in samenwerking met NASA, dat in de ruimte toepassingen voorziet. Zo is het vervoer van materiaal naar ruimtestations erg kostbaar, waardoor het geen optie is voor allerlei taken verschillende robots te gebruiken. Met behulp van de robothuid kunnen astronauten ter plekke een robot bouwen om een bepaalde taak uit te voeren. Zodra deze taak is afgerond, kan de robot uit elkaar worden gehaald en de robothuid voor een andere robot worden gebruikt. De OmniSkins kunnen uitgevouwen en daardoor plat worden vervoerd, waardoor zij weinig ruimte in beslag nemen en relatief goedkoop kunnen worden vervoerd.
"Een van de belangrijkste dingen die ik in overweging heb genomen is het belang van multifunctionaliteit, zeker voor het verkenningsmissie ver in het heelal waar de omgeving onvoorspelbaar is", zegt Kramer-Bottiglio. "De vraag is: hoe bereid je je voor op onbekende onzekerheden?" Door zelf robots te bouwen kunnen astronauten bijvoorbeeld taken die zij onverwachts moeten uitvoeren eenvoudiger automatiseren.
Componenten 3D-printen
De robothuid wordt nog verder ontwikkeld. Zo wil Kramer-Bottiglio de prototypes die zijn ontwikkeld verder gaan stroomlijnen en worden mogelijkheden onderzocht om componenten van de robothuid te 3D-printen. Ook dit kan relevant zijn voor gebruik in de ruimte. Zo zouden astronauten benodigde componenten om nieuwe robothuiden te bouwen ter plekke kunnen printen, wat de flexibiliteit van de technologie verder vergroot.