ケチャップボトルがソフトを動かす新しい方法をインスピレーション

プラスチック製のケチャップボトルの蓋にはバルブがあり、ケチャップを排出するために開くが、ボトルを強く絞りすぎると「飛び散る」ことがあります。 オランダの科学者はそのメカニズムをコピーして、自律型ソフトロボットデバイスで使用できるアクチュエーターを作成しました。

アイントホーフェン工科大学のチームによって設計されたこのガジェットは、「ヒステリシスバルブ」として知られています。 これは、ボトルがスムーズかつ均等に絞られている場合でも、ケチャップ ボトルのバルブが素早く繰り返し開閉する (毎回少しずつケチャップが出る) 傾向をエミュレートします。

このような反応は望ましくないように思えるかもしれませんが、ケチャップのボトルでは実際にそうなのです。 しかし、ロボットでは、そのようなバルブを介して空気が柔らかい空気圧脚または指にポンプで送り込まれると、スパッタリング動作によって付属肢が繰り返し膨張と収縮を起こし、その際に前後に移動するという考えです。

さらに、その動きは、より複雑で電力を消費する電子機器ではなく、単純なアナログ機構によって開始されます。 ロボットの環境の変化によってエアポンプが作動し、外部制御が不要になる可能性さえあります。

かなり簡単に言うと、ヒステリシスバルブは、レーザーカットされたスリットを備えた平らなシリコンベースで構成されています。 スリットによって形成されたフラップは、背後の空気圧が特定のしきい値に達するまで閉じたままになり、その時点でフラップが開いて空気が放出されます。 その後、再び閉じて、このサイクルが何度も繰り返されます。

予期せぬことに、2 つのバルブが 1 つのポンプに接続されている場合、それらは互いに同期せずに開閉する傾向があることがわかりました。つまり、一方のバルブが閉じているときに、もう一方のバルブが開いています。 この効果を利用して、研究者らは4本の脚を交互に踏み出して歩く軟体ロボットを作成した。 彼らはまた、空気圧の指を順番に動かすロボットハンドも作成しました。

Assocが主導している研究に関する論文。 Bas Overvelde教授と博士研究員Luuk van Laake氏の論文が雑誌Matterに掲載されました。 以下のビデオでは、四足ロボットとロボットハンドが実際に動作している様子が見られます。

出典: アイントホーフェン工科大学