همکاری بین محققان کرنل و آزمایشگاه تحقیقاتی ارتش ایالات متحده، از نیروهای هیدرودینامیکی و مغناطیسی برای به حرکت درآوردن یک پمپ لاستیکی و تغییر شکلپذیر استفاده کرده است که میتواند سیستم گردش خون را برای روباتهای نرم فراهم کند و در واقع زیستشناسی حیوانات را تقلید کند.
راب شپرد گفت: «این پمپهای نرم توزیعشده بسیار بیشتر شبیه قلب انسان و شریانهایی هستند که خون از آنها منتقل میشود». ما خون رباتی داشتیم که از گروه خود منتشر کردیم و اکنون قلب های روباتی داریم. ترکیب این دو ماشینهای واقعیتر را میسازد.»
آزمایشگاه رباتیک ارگانیک شپرد قبلاً از کامپوزیتهای مواد نرم برای طراحی همه چیز از “پوست” حسگر قابل کشش گرفته تا نمایشگرهای بریل مبتنی بر احتراق و لباسهایی که عملکرد ورزشی را نظارت میکنند – بهعلاوه مجموعهای از روباتهای نرم که میتوانند راه بروند، بخزند، شنا کنند و عرق کنند، استفاده کرده است. بسیاری از ساخته های آزمایشگاه می توانند کاربردهای عملی در زمینه های مراقبت از بیمار و توانبخشی داشته باشند.
ربات های نرم مانند حیوانات، به یک سیستم گردش خون نیاز دارند تا انرژی را ذخیره کند و زائده ها و حرکات خود را برای انجام کارهای پیچیده نیرو دهد.
پمپ الاستومری جدید متشکل از یک لوله سیلیکونی نرم است که با سیمپیچهایی در اطراف قسمت بیرونی آن قرار گرفته است. شکاف بین سیم پیچ ها به لوله اجازه خم شدن و کشش می دهد. در داخل لوله یک آهنربای هسته جامد وجود دارد که توسط مایع مغناطیسی احاطه شده است – سیالی که هنگام قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی سفت می شود، که هسته را در مرکز نگه می دارد و یک مهر و موم مهم ایجاد می کند. بسته به نحوه اعمال میدان مغناطیسی، آهنربای هسته را می توان مانند پیستون شناور به جلو و عقب حرکت داد تا سیالات – مانند آب و روغن های با ویسکوزیته پایین – را با نیروی مداوم و بدون گیر کردن به جلو هل دهد.
محققان آزمایشی انجام دادند تا نشان دهند که سیستم پمپ میتواند عملکرد پیوسته خود را تحت تغییر شکلهای بزرگ حفظ کند و پارامترهای عملکرد را دنبال کردند تا تکرارهای آینده را بتوان برای انواع مختلف روباتها سفارشی کرد.
شپرد میگوید: «تعیین روابط بین پارامترها و مقیاس آنها اهمیت دارد، چون وقتی بخواهیم پمپ جدیدی با کارکرد متفاوت بسازیم، میدانیم قطر و طول لولهاش را چطور و چقدر تغییر دهیم.» پمپ شکلپذیر، قلبی منعطف برای روبات های نرم ساخته که باعث بهبود عملکرد آنها شده و علاوبر این پمپ جدید، قابلیت قرارگرفتن در بدن روبات را دارد.