หุ่นยนต์จากโฟมและขี้ผึ้ง นิ่มได้ แข็งได้

phase-change-robot

หุ่นยนต์โดยทั่วไปมักจะสร้างจากโครงสร้างที่แข็งแรง ทำให้ออกแรงทำงานได้ และควบคุมได้ง่าย แต่หุ่นยนต์ที่แข็งก็อาจเป็นอันตรายได้หากจะทำงานร่วมกับคน หรือหุ่นยนต์ที่แข็งก็อาจจะทำงานบางอย่างที่ต้องการความยืดหยุ่นตัวไม่ได้ ในทางตรงข้ามหุ่นยนต์ที่นิ่มก็ปลอดภัยที่จะอยู่ด้วยใกล้ ๆ แต่ก็ออกแรงมากไม่ได้ นักวิจัยจาก MIT จึงแก้ปัญหานี้โดยการพัฒนาหุ่นยนต์ที่แข็งก็ได้ นิ่มก็ได้ เปลี่ยนไปเปลี่ยนมาได้ตามต้องการ

องค์ประกอบหลักที่ทำให้หุ่นยนต์ตัวนี้เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติด้านความแข็งได้คือวัสดุที่สามารถเปลี่ยนแปลงสถานะ (phase) ได้ ระหว่างสถานะที่แข็ง และสถานะที่นิ่ม ในงานวิจัยนี้ใช้โครงสร้างที่ทำจากโฟมเคลือบด้วยขี้ผึ้ง ตัวขี้ผึ้งนี้เองที่สามารถเปลี่ยนสถานะจากของแข็งเป็นของเหลวได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิที่ไม่สูงมากนัก ทำให้โครงสร้างโดยรวมมีลักษณะนิ่ม และเมื่ออุณหภูมิเย็นลงขี้ผึ้งจะแข็งคืนทำให้โครงสร้างกลับมามีลักษณะแข็ง

เมื่อได้โครงสร้างที่แข็งได้ นิ่มได้ตามต้องการแล้ว ต่อไปคือการควบคุมให้โครงสร้างเพียงบางส่วนเปลี่ยนสถานะเมื่อต้องการ ทำให้โครงสร้างบริเวณนั้นทำหน้าที่เป็นข้อต่อจุดหมุน และใช้สายเคเบิลในการบังคับการเคลื่อนไหวของข้อต่อนั้น

โครงการนี้เริ่มต้นจากงานวิจัยร่วมกันกับ Boston Dynamics ในโครงการ ChemBot ของ DARPA ที่มีเป้าหมายที่จะพัฒนาหุ่นยนต์ที่เปลี่ยนรูปร่างได้เพื่อใช้ในการเข้าไปสำรวจในพื้นที่คับแคบเข้าถึงยาก

ภาพและที่มา IEEE Spectrum Automaton

LINE it!