Inspirisani umetnošću savijanja papira origamija, inženjeri Državnog univerziteta Severne Karoline otkrili su način da se jedna plastična kockasta struktura transformiše u više od 1.000 konfiguracija koristeći samo tri aktivna motora. Nalazi bi mogli otvoriti put za veštačke sisteme koji menjaju oblik koji mogu da preuzmu više funkcija, pa čak i da nose opterećenje – kao što su svestrane robotske strukture koje se koriste u svemiru, na primer.
Nalazi su objavljeni u časopisu Nature Communications.
„Pitanje koje postavljamo je kako postići veliki broj raznovrsnih oblika sa najmanjim brojem aktuatora koji pokreću promenu oblika“, rekao je Jie Jin, vanredni profesor mašinstva i vazduhoplovstva i ko-korespondentni autor rada koji opisuje rad. „Ovde koristimo hijerarhijski koncept koji se primećuje u prirodi – poput slojevitih mišićnih vlakana – ali sa plastičnim kockama da bismo stvorili robota koji se transformiše.
Istraživači iz NC State sastavili su šuplje plastične kocke koristeći 3D štampač i sastavili ih 36 zajedno sa rotirajućim šarkama; neke šarke su bile fiksirane metalnim iglama, dok su se druge aktivirale bežično pomoću motora.
Istraživači su uspeli da pomere kocke u više od 1.000 oblika koristeći samo tri aktivna motora. Ti oblici su uključivali strukture nalik tunelima, konstrukcije nalik mostovima, pa čak i višespratne arhitekture.
Nevezani transformatorski botovi mogu da se kreću napred, nazad i bočno – bez stopala – samo kontrolišući načine na koje se menja oblik strukture. Botovi se takođe mogu relativno brzo transformisati iz ravnog ili potpuno otvorenog u veću kocku nalik kutiji ili potpuno zatvorenu. Botovi takođe mogu nositi teret oko tri puta veći od sopstvene težine.
Zatim će istraživači pokušati da učine transformatorske botove još boljim.
„Želimo da napravimo robusniju strukturu koja može da izdrži veća opterećenja“, rekao je Janbin Li, postdoktorski istraživač u državi NC i ko-korespondentni autor rada. „Ako želimo oblik automobila, na primer, kako da dizajniramo prvu strukturu koja se može transformisati u oblik automobila? Takođe želimo da testiramo naše strukture sa aplikacijama iz stvarnog sveta kao što su svemirski roboti.“
„Mislimo da se oni mogu koristiti kao svemirski roboti i staništa koji se mogu rasporediti, podesivi“, rekao je Antonio Di Lallo, postdoktorski istraživač NC State i koautor rada. „Modularan je, tako da ga možete poslati u svemir i sastaviti ga kao sklonište ili kao stanište, a zatim ga rastaviti.“
„Za korisnike, mora da bude lak za sklapanje i kontrolu“, rekao je Jin.
Hao Su, vanredni profesor mašinstva i vazduhoplovstva, je ko-korespondentni autor rada. Junki Zhu, dr. NC State Ph.D. student, Iinding Chi, bivši dr. student na NC State, takođe je bio koautor rada.
