Stellen Sie sich einen matschigen Roboter vor.
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Nicht einfach, oder? Roboter waren schon immer harte, mechanische, metallische Dinge. Werkzeuge, die größtenteils den härtesten Teil des menschlichen Körpers nachahmen sollten - unsere Skelette. Dabei geht es nicht um Flexibilität, sondern um Präzision.
Matschig? Kaum.
Abgesehen davon handelten die beiden größten Geschichten in der Robotik-Welt in der vergangenen Woche von Maschinen, die von C-3PO weit entfernt sind. Das erste Mal wurde bekannt gegeben, dass die schweizerische Ecole Polytechnique Fédérale einen Roboter mit einem sehr empfindlichen Griff entwickelt hat - so sanft, dass er ein Ei aufheben und so flexibel ein einzelnes Blatt Papier greifen kann, während er gleichzeitig Objekte 80 anheben kann mal sein Gewicht.
Das Geheimnis ist, dass jeder der beiden Finger dieser Maschine aus Silikon besteht, in das zwei verschiedene Arten von Elektroden eingebettet sind - eine, die die Finger so biegt, dass sie um einen Gegenstand passen, unabhängig von seiner Form, und die andere, die es den Fingern ermöglicht, tatsächlich zu sein Fassen Sie das Objekt mit Elektroadhäsion an, so wie wenn Sie einen Ballon an der Wand kleben lassen, indem Sie ihn zuerst durch Ihr Haar reiben.
Der zweite Nachrichtensprecher war ein cleveres kleines Gerät, das man Roboroach nennen könnte. Es ist ein winziger Roboter, der von der University of California nach dem Vorbild einer Kakerlake von Berkeley-Wissenschaftlern modelliert wurde. Insbesondere seine erstaunliche Fähigkeit, seinen Körper so flach zu machen, dass er nur ein Viertel seiner normalen Größe erreicht.
Diese Fakultät inspirierte die Forscher, einen Roboter zu entwerfen, der sich auf die gleiche Weise komprimieren kann. Es ist noch in Arbeit, aber das Berkeley-Team hofft, dass diese Art von Abflachungsroboter mit Sensoren eines Tages in den Trümmern einstürzender Gebäude zappeln kann.
Der Weg der Zukunft
Diese Innovationen sind Teil des neuen Trends im Roboterdesign, der einfach als weiche Robotik bekannt ist. Es geht darum, sich von Maschinen zu entfernen, die auf steifen, menschenähnlichen Armen und Beinen basieren, und stattdessen „ohne Knochen“ zu denken.
Tatsächlich sind die Modelle für die meisten weichen Roboter Wirbellose - Insekten, Tintenfische oder Tintenfische. Dank der Fortschritte bei Silikon und anderen biegsamen Materialien könnte einer dieser Roboter beispielsweise ein Tentakel verwenden, das sich entfaltet und dreht und in der Lage ist, etwas aus verschiedenen Winkeln zu erfassen. Weiche Roboter können sich dehnen, ihre Form oder Größe ändern - kurz gesagt, sich an ihre Umgebung anpassen.
Dadurch wird die Robotik auf den Kopf gestellt. Seit Jahrzehnten sind Roboter im Grunde genommen so konstruiert, dass sie unflexibel sind und akribisch so programmiert sind, dass sie immer wieder die gleiche Aufgabe auf die gleiche Weise ausführen. Diese Konsequenz war ihre Schönheit. Deshalb waren sie am Fließband oder an anderen Orten von unschätzbarem Wert, wo es auf Präzision ankam.
Wenn Sie diese Roboter jedoch außerhalb der Umgebung platzieren, für die sie entwickelt wurden, sind sie ziemlich nutzlos. Und jetzt, parallel zu den Fortschritten in der künstlichen Intelligenz, sollen Roboter in der Lage sein, komplexere Aufgaben zu bewältigen, mit dem Unvorhersehbaren umzugehen und viel mehr mit Menschen zu interagieren. Tatsächlich werden sie heute in Japan als zentraler Faktor für den Umgang des Landes mit der rasch alternden Bevölkerung angesehen - sie werden die Pflege älterer Menschen übernehmen.
Ein erster großer Test
Trotz allem, was sie versprechen, sind weiche Roboter in der realen Welt weitgehend unerprobt. Doch Ende April werden 10 Teams sie bei der Robosoft Grand Challenge in Italien testen, dem ersten internationalen Wettbewerb für diese Maschinen der nächsten Generation.
Eine Herausforderung soll einen Katastrophenort simulieren, den Menschen nicht navigieren konnten. Die Roboter müssen sich durch einen Sandkasten bewegen, durch ein kleines Loch kriechen, Treppen hinaufsteigen und an einem prekären Ort balancieren, ohne dass dieser zusammenbricht.
Bei einem anderen dreht sich alles ums Greifen. Die Maschinen werden konkurrieren, um Objekte aufzunehmen und an einen bestimmten Ort zu bewegen. Sie müssen auch in der Lage sein, eine Tür mit einem Griff zu öffnen, ein sehr komplexes Manöver für einen konventionelleren Roboter.
Der abschließende Test wird unter Wasser sein. Roboter springen ins Wasser, bewegen sich durch eine Öffnung, deren Größe sich vergrößern und verkleinern lässt, und können dann beurteilen, wie gut sie Algen entfernen können, ohne ein nahe gelegenes Korallenriff zu zerstören.
Klingt herausfordernd, könnte aber nur der Beweisgrund sein, den diese neue Welle von Robotern benötigt.
Hier ist eine Auswahl dessen, was einige der neuesten Softroboter leisten können:
Problematisches Geschäft: Kürzlich verwendeten Chirurgen in London zum ersten Mal einen weichen Roboter während einer Operation. Es besteht aus Silikon und ahmt ein Tintenfischtentakel nach. Es kann sich in alle Richtungen biegen. Dies ermöglichte es dem mit einer Kamera ausgestatteten Roboter, sich durch enge Öffnungen und an empfindlichen Organen vorbei zu quetschen, ohne diese zu beschädigen.
Sorgfältiger Umgang: Herkömmliche Roboter sind bekanntermaßen umständlich, wenn es darum geht, empfindliche Proben von Meereslebewesen zu sammeln. Ein Team der Harvard School of Engineering and Applied Sciences hat jedoch eine „matschige“ Alternative erfunden, zwei Arten von weichen Greifern, mit denen Gegenstände unter Wasser sanft aufgenommen werden können. Man ahmt die Aufrollbewegung einer Boa-Verengung nach, so dass sie in enge Räume eindringen und dann unregelmäßig geformte Gegenstände greifen kann.
Folgen Sie dem springenden Würfel: Forscher des MIT-Labors für Informatik und künstliche Intelligenz haben einen weichen 3-Zoll-Würfel gebaut, der in der Lage ist, Metallzungen einzusetzen. Er drückt die biegsamen Zungen gegen Oberflächen und treibt sie in eine andere Richtung. Wissenschaftler hoffen, den Springwürfel mit einer Kamera ausstatten zu können und ihn eines Tages zur Katastrophenhilfe einzusetzen.
Schau zu, wie es springt.
