E se ci fosse una sorta di materiale flessibile ed elastico che potresti avvolgere praticamente su qualsiasi oggetto casuale e trasformarlo in un robot? Sembra un gadget che potrebbe appartenere a un supereroe, ma un team di ricercatori ha sviluppato proprio questo.
Lo chiamano OmniSkins, in un articolo pubblicato oggi su Science Robotics . È costituito da una combinazione di materiali elastici (o tessuto, in una versione) incorporati con sensori e attuatori che, se attaccati, avvolti o stratificati, possono far muovere qualsiasi oggetto inanimato. Il team, guidato dalla robotica Rebecca Kramer-Bottiglio dell'Università di Yale, è stato in grado di applicare le cosiddette skin a una vasta gamma di cose, dai noodles da piscina in schiuma alle magliette, persino agli icosaedri o alle figure geometriche con 20 facce triangolari.
"La natura riconfigurabile e riprogrammabile delle soft skin robotiche è molto interessante", afferma Conor Walsh, un robotico dell'Università di Harvard che non era coinvolto nello studio. "L'idea che possiamo avere un foglio morbido e flessibile, avvolgerlo su qualsiasi superficie, far sì che impari a cosa è attaccato e quindi spostarlo nel modo desiderato ha un grande potenziale."
Kramer-Bottiglio ha avuto l'idea di OmniSkins quando stava lavorando a una sollecitazione della NASA per creare robotica leggera che potesse essere utile nello spazio. Quando si inviano robot nello spazio, è necessario cercare di renderli il più piccoli e leggeri possibile, cosa che ha portato Kramer-Bottiglio a pensare, cosa succederebbe se potessimo ridurre del tutto il numero di robot e invece inviare solo alcuni robot che potrebbero essere riconfigurati svolgere compiti diversi? Fu allora che pensò di creare pelli robot leggere che possano essere riposte piatte durante il trasporto e riproposte più volte.
"Possono essere applicati, rimossi e trasferiti tra vari oggetti host, quindi possiamo usare lo stesso hardware più e più volte per generare molte configurazioni diverse con molte funzioni diverse", sottolinea Kramer-Bottiglio. “Le skin robotizzate sono modulari, come Legos. Possono essere combinati, separati e ricombinati in diversi schemi. "
L'avvertenza principale è che dovrebbero essere bloccati su un oggetto flessibile. “Se avvolgi le pelli robotiche attorno a un oggetto troppo rigido, nulla si muoverà. Consigliamo agli utenti di provare diverse combinazioni e vedere cosa succede ", afferma.
Il team ha provato le skin su diversi oggetti per dimensioni. In un disegno, hanno avvolto un piccolo cilindro di schiuma, facendolo muovere come un verme di pollice, e hanno aggiunto una fotocamera alla fine di esso. In un altro, hanno programmato il verme per rilevare la luce e strisciare verso di essa. "Questo è il vero spirito di questo lavoro", afferma. "Design al volo".
OmniSkins è realizzato con una combinazione di materiali elastici integrati con sensori e attuatori. (Università di Yale) "È possibile aggiungere facilmente hardware aggiuntivo, come sensori ambientali e telecamere", afferma Kramer-Bottiglio. "I futuri astronauti che esplorano un altro pianeta potrebbero costruire rapidamente un robot usando le pelli robotizzate avvolte su qualsiasi materiale deformabile a cui hanno accesso e attaccare una telecamera su di esso, quindi distribuire il robot per l'esplorazione di spazi piccoli o pericolosi."
Qualcosa come l'icosaedro OmniSkin potrebbe anche avere applicazioni nello spazio. Per uno, è davvero facile da costruire rapidamente. Il nuovo dispositivo del team è stato in realtà ispirato da un lander robotico che la NASA utilizza già chiamato Super Ball Bot, che è composto da quella che viene chiamata struttura tensegrity, o una forma tridimensionale di barre e cavi che possono assorbire urti e compressione. In questo esercizio, hanno messo le pelli triangolari su ciascuna delle sue 20 facce, il che ha permesso loro di far roteare un oggetto geometrico precedentemente inanimato.
Le applicazioni nello spazio sono innumerevoli, ma i ricercatori si sono divertiti a esplorare altri usi. Bloccarono sei triangoli sul retro della maglietta e la programmarono per dare una spinta all'utente quando mostrava una postura scorretta. Hanno anche fissato insieme tre bracci di schiuma e l'hanno fatto muovere come uno di quei giochi arcade di artigli: i loro afferreranno effettivamente l'oggetto e lo recupereranno, ovviamente. In una delle dimostrazioni che il team usa per presentare le persone a OmniSkins, avvolgono una pelle intorno a ciascuna delle quattro zampe di un cavallo di peluche, una specie di pantaloni simili, e lo fanno camminare.
"Sono davvero entusiasta di vedere cosa faranno gli altri con le skin robotizzate", afferma Kramer-Bottiglio. "Le possibilità sono infinite."
