Onderzoekers van het Italiaanse Instituut voor Technologie (IIT) hebben een nieuwe zachte robot gecreëerd die is geïnspireerd op de biologie van regenwormen. De robot is het uitgangspunt voor de ontwikkeling van apparaten voor ondergrondse verkenning, maar ook zoek- en reddingsoperaties in kleine ruimtes en de verkenning van planeten, zegt het IIT in een persbericht.
Dieren als slangen, regenwormen, slakken en rupsen gebruiken allemaal zowel de flexibiliteit van hun lichaam als het vermogen om golven over de lengte van hun lichaam op te wekken om zich te verplaatsen en verschillende omgevingen te verkennen.
Inspiratie putten uit de natuur en biologische fenomenen blootleggen is het hoofddoel van het BioInspired Soft robotics lab dat wordt gecoördineerd door Barbara Mazzolai. De regenwormachtige robot is de nieuwste uitvinding van haar groep.
Bewegingsmechanismen
De creatie van een regenwormachtige robot werd mogelijk gemaakt door een grondig begrip en toepassing van de bewegingsmechanica van regenwormen. Zij gebruiken afwisselende contracties van spierlagen om zich zowel onder als boven het bodemoppervlak voort te bewegen. De afzonderlijke segmenten van hun lichaam (metameren) hebben een specifieke hoeveelheid vloeistof die de interne druk regelt om krachten uit te oefenen en onafhankelijke, gelokaliseerde en variabele bewegingspatronen uit te voeren.
Het team ontwikkelde een zogenaamde peristaltische zachte actuator (PSA) die de spierbewegingen van regenwormen nabootst. Vanuit een neutrale positie rekt hij uit wanneer er lucht in wordt gepompt en drukt hij samen wanneer er lucht aan wordt onttrokken. Het hele lichaam van de robot-aardworm bestaat uit vijf PSA-modules in serie, die met elkaar verbonden zijn. Het huidige prototype is 45 cm lang en weegt 605 gram.
Er is alleen een 3D-printer nodig om pneumatische spieren te maken.
Voortbeweging
Elke robot heeft een flexibele huid die een hoeveelheid vloeistof insluit, waarmee het constante volume van interne vloeistof bij regenwormen wordt nagebootst. Het segment van de regenworm wordt in de lengterichting korter en in de omtrek breder wanneer bepaalde spieren van een kamer samentrekken.
Om de robot voort te bewegen op een vlakke ondergrond werden kleine passieve wrijvingskussentjes, ook geïnspireerd op regenwormen, aan het oppervlak van de robot bevestigd. De robot vertoonde een verbeterde voortbeweging met een snelheid van 1.35mm/s.
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
