Roboteille toimintakykyä ilman elektroniikkaa

Insinöörit ovat selvittäneet ensimmäistä kertaa, kuinka roboteille voidaan antaa monimutkaisia ohjeita ilman sähköä. Se voisi vapauttaa enemmän tilaa robottien "aivoissa" niiden "ajattelua varten".

Joidenkin ihmiskehon osien toimintaa matkien, Lontoon King's Collegen tutkijat ovat lähettäneet joukon komentoja laitteille, joissa on uudenlainen kompakti piiri, käyttämällä sen sisällä olevan nesteen paineen vaihteluita.

Tällä hetkellä lähes kaikki robotit ovat riippuvaisia mikropiirien tuottamasta sähköisestä ohjauksesta.

Tämä on erityisen ongelmallinen "pehmeässä robotiikassa", alalla, joka luo laitteita, kuten robottilihaksia pehmeistä materiaaleista, koska siinä kuitenkin tarvitaan kovia elektronisia komponentteja sekä ohjelmistoa, jotta materiaali toimii monimutkaisella tavalla, esimerkiksi tarttumalla oven kahvaan.

Tämän kiertämiseksi tiimi kehitti uudelleen konfiguroitavan venttiilipiirin, joka sijoitetaan robotin laitteistoon. Tämä venttiili toimii kuin transistori normaalissa piirissä, ja insinöörit voivat lähettää signaaleja suoraan laitteistoon käyttämällä painetta ja näin jäljittelemään binaarikoodia, jolloin robotti voi suorittaa monimutkaisia liikkeitä ilman sähköä ja ohjausta keskusaivoilta. Tämä mahdollistaa paremman hallinnan kuin nykyiset nestepohjaiset piirit.

Tutkijat osoittivat, että uudelleenkonfiguroitavilla ominaisuuksilla varustettu venttiili mahdollistaa fluidisien värähtelypiirien virityksen, esimerkkeinä: taajuusohjattu relaksaatio-oskillaattori ja uudelleenkonfiguroitava rengasoskillaattori.

Siirtämällä ohjelmiston työtä laitteistolle uusi piiri vapauttaa laskentatilaa tuleville robottijärjestelmille, jotka ovat mukautuvampia, monimutkaisempia ja hyödyllisempiä arvioivat tutkijat.

Seuraavana askeleena tutkijat toivovat nyt laajentavansa piirejään kokeellisista suppiloista ja pipeteistä ja upottavansa ne suurempiin robotteihin voimalaitosten valvontaan käytetyistä telakoista täysin pehmeillä moottoreilla varustettuihin pyörillä varustettuihin robotteihin.

Mostafa Mousa, Lontoon King's Collegesta toteaa: "Lopulta, ilman ruumiillistuneeseen älykkyyteen investoimista, robotit jäävät tasaselle. Pian, jos emme vapauta nykyajan robottien laskentakuormaa, algoritmiset parannukset saavat aikaan vain vähäistä vaikutusta niiden suorituskykyyn.

Työmme on vain ensimmäinen askel tällä tiellä, mutta tulevaisuus tuo mukanaan älykkäämpiä robotteja älykkäämmällä keholla."

Tutkimusjulkaisu: Frequency-Controlled Fluidic Oscillators for Soft Robots.

Aiheesta aiemmin:

Miksi robotit eivät voita eläimiä?

Hierarkkinen generatiivinen mallinnus autonomisille roboteille

Keinoihot ja tekoäly

Robotti oppii tarttumaan kuten ihminen