Robot senza fili e dispositivi di morphing con la tecnica dell’origami

L’origami, l’antica arte di piegatura della carta, potrebbe funzionare per le moderne applicazioni di ingegneria come la robotica senza fili, i satelliti e i dispositivi biomedici e di morphing.

Un team di ricercatori della Ohio State University e del Georgia Institute of Technology ha sviluppato un sistema origami multifunzionale e magneticamente reattivo, dotato di capacità di controllo distribuite e senza fili. Questo tipo di attivazione magnetica separa la fonte di alimentazione e il controller dal sistema consentendo applicazioni scalabili. La soluzione potrebbe essere attuata localmente e in remoto su assemblaggi di origami complessi.

L’origami a servizio dell’ingegneria avanzata

I ricercatori studiano da decenni come sfruttare le tecniche di piegatura degli origami in applicazioni ingegneristiche avanzate, ma la maggior parte dei metodi di attivazione richiede legami fisici a stimoli esterni e un cablaggio eccessivo per fornire la forza trainante per la piegatura dell’origami.

Robot senza fili e dispositivi di morphing con la tecnica dell’origami

Il nuovo sistema untethered è libero da queste fonti di alimentazione rigide e relativamente ingombranti, consentendo una maggiore velocità e un’attuazione distribuita della struttura multifunzionale.
Per dimostrarlo i ricercatori hanno costruito un modello Kresling, un sistema di materiali a risposta magnetica in un modello origami cilindrico costituito da pannelli triangolari identici che consente alle pareti del cilindro di deformarsi sotto il carico assiale o torsionale.

L’assemblaggio Kresling multi-unità è un robot origami in cui la piegatura e l’apertura bi-stabili creano un movimento robotico. Può percepire passivamente e rispondere attivamente all’ambiente esterno. Integrando circuiti elettronici nel robot origami, si possono ottenere robot autonomi intelligenti con attuazione, rilevamento e processo decisionale integrati – spiega il ricercatore principale Ruike Zhao dell’Università dell’Ohio – Per esempio, la pressione o le forze esterne che agiscono sul robot possono attivare il ripiegamento passivo del robot, indicando la presenza di un ostacolo”.
Il lavoro è stato finanziato dalla National Science Foundation (NSF).

 

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