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Biorobotics; creando i robot che imitano i movimenti della natura

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Biorobotics è un laboratorio che si specializza nello sviluppo e nello studio sui biorobots che riproducono la mobilità degli animali differenti.

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Lo scopo dei loro sviluppi è di riprodurre i movimenti animali sicuri. Tutti mentre guadagnando le capacità di imparare da loro e di usare quello per il nostri beneficio e benessere. Questo laboratorio che appartiene alla scuola politecnica federale di Losanna, Svizzera, già ci ha presentato alcuni mesi fa Pleurobot, un robot della salamandra capace di nuoto dei grazie alle sue ossa ed articolazioni stampate in 3D.

Alcuni mesi fa hanno presentato un robot in collaborazione con la BBC per la registrazione «della spia documentaria nel selvaggio». Un robot enorme del coccodrillo che si è infiltrato nella natura per fornire a ricercatori più informazioni sulle vite di questi animali. Questa settimana abbiamo parlato con Kamilo Melo, un ricercatore di Biorobotics. Ci ha detto, dettagliatamente, circa i processi di sviluppo di alcuni dei suoi biorobots più famosi.

3DN: Potete presentarti e dirci come l'idea di Biorobotics è venuto su?

Ciao, il mio nome è Kamilo Melo, io sono un ricercatore postdottorale del laboratorio di Biorobotics a EPFL a Losanna, Svizzera.

Biorobotics per me è un ciclo. Utilizziamo i robot per capire meglio la biologia e risolvere le domande ingannevoli circa come gli animali si muovono. Ma allo stesso tempo, sta estraendo i principi fondamentali dalla natura, per creare le migliori macchine costruite con impatto indietro nella scienza come pure nella società.

3DN: Che cosa sono i progetti in corso di Biorobotics ed i che usi li fanno hanno?

Siamo particolarmente interessati nel decifrare molti problemi relativi alla locomozione in animali. Per esempio, lavoro con i robot della lampreda, capire per migliorare come questo animale primitivo ha sviluppato ed evoluto i regolatori di nuoto che integrano non appena i circuiti di un neurone e l'attività neuromuscolare per generare i comportamenti di nuoto. Ma, anche come was/is capace integrare informazioni sensoriali dell'ambiente (cioè scorrimento dell'acqua e pressione idrodinamica) nei loro regolatori per aumentare la robustezza di nuoto. Inoltre lavoro con la replica fedele delle salamandre e di altri animali d'espansione di posizione nei sistemi robot. Abbiamo usato le salamandre reali per studiare come le loro ossa si muovono (con X i raggi) per creare un robot riportato in scala per ripiegare e capire i loro moti. Inoltre, usiamo tale tecnologia per creare una replica di un animale fossilizzato, per provare a capire come ha usato per muoversi 350 milione anni fa (entrambi i bio--robot hanno usato la tecnologia di stampa 3D).

Con tutta questa competenza, abbiamo sviluppato un robot del coccodrillo che è stato utilizzato dalla BBC in un documentario della fauna selvatica in Africa. Il documentario è chiamato Spy nel selvaggio. Il nostro robot del coccodrillo ha sopravvissuto a 2 settimane dell'operazione costante nell'ambito degli scenari più avversi. L'acqua, fango, polvere fa la dimostrazione perfetta per la robustezza di questo robot nell'aria aperta. Tutte le lezioni imparate da questo robot nel campo, ci conducono ad usare questa competenza per la progettazione del robot d'espansione di posizione per le risposte al disastro. Possiamo passare attraverso i passaggi stretti, piccole aperture e perfino nuotare nelle macerie di uno scenario di disastro sommerso. Speriamo che la nostra tecnologia possa conservare le vite un certo giorno.

3DN: In tutto lo vostro sviluppo, che cosa è l'importanza di 3D stampa e che tecnologie che usate?

Non tutti i nostri robot usano 3D hanno stampato le parti. Tuttavia, la tecnologia di stampa 3D è stata un buon modo per noi a;

Rapidamente concetti di progetto del robot del prototipo.

Aiutici enorme nella creazione dei banchi di prova e delle parti per gli esperimenti e nella misura delle parti del robot.

Dia il giusto sguardo come vogliamo dare ai nostri robot. Ciò anche crea una marca per il nostro laboratorio che distinto noi da altri bio--robot.

Crei rapidamente le sostituzioni temporali delle parti del robot durante le campagne sperimentali lunghe.

Crei le muffe per le parti materiali molli che compongono la parte dei nostri robot.

La tecnologia che usiamo è ABS normale e la sinterizzazione additiva di fabbricazione e del laser di Polyadmide.

3DN: Che cosa sono i progetti futuri di Biorobotics?

Il futuro di Biorobotics: come menzione in domanda 1, questo è un ciclo. Non vogliamo appena risolvere le domande più ingannevoli circa come gli animali si muovono, ma anche imparare tanto quanto possiamo dalla natura e portare queste idee nella progettazione di nuovi robot, i nuovi materiali, nuovi comportamenti, potere chiudere il ciclo e portare il valore alla società. Le aree comuni degli interessi particolari per noi sono: attuazione del tipo di muscolo. Vorremmo sviluppare i migliori ed azionatori più potenti che hanno rendimenti energetici vicino ai muscoli animali, senza spendere troppa energia. Inoltre, vorremmo migliorare la selezione dei materiali e delle tecniche di montaggio, per produrre le strutture leggere e robuste, simili alle ossa e ad altri tessuti trovati in animali (che comprendono i materiali molli, i materiali di pendenza di rigidezza), che può essere ripiegato in robot. Crediamo che le tecnologie di montaggio 3D ci aiutino notevolmente su quegli aspetti. Infine è il miglioramento dei regolatori sia estratti dalla natura, o tramite i processi costruiti rigorosi che permettono che noi siamo più veloci in tempi di lavorazione che lisciatrice nella soluzione, in tempo reale, delle interazioni del robot fisico con l'ambiente.

3DN: Avete di ultime parole per fuori i lettori?

La costruzione dei robot è un mondo affascinante. Abbiamo troppe tecniche per la lavorazione dei robot e la stampa 3D è definitivamente una più potenti di quelle. Incoraggio i lettori a ricercare sulla creazione dei robot e dell'integrazione dei materiali piacevoli, sulle grandi tecniche di montaggio, sull'attuazione e sul controllo. Più più, raccomanderò i lettori per non contare 100% nella stampa 3D. Ciò può essere una capacità di distruggere più di quanto necessario per sia il robot che la tasca. Lo sguardo del robot è niente importante confrontato alla loro funzionalità. Prego l'attenzione di paga alla funzionalità in primo luogo ed alle tecniche di montaggio dell'associazione dove la stampa 3D porterà tutto il suo potenziale per le parti specifiche, mentre semplice e tecniche più convenzionali di montaggio come semplicemente l'aggiunta della barretta della fibra del carbonio o del metallo, può essere una migliore soluzione. Sia la combinazione di tecniche renderà le vostre progettazioni più robuste, economiche che funzionali. La migliore integrazione di ingegneria.