Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Het hart van de nieuwe zachte robot is een 'hysteretisch ventiel', zoals de onderzoekers hun uitvinding noemen in een publicatie in het vakblad Matter.

Een slim ontworpen drukventiel laat zachte robots zonder computerbesturing reageren op hun omgeving. Hoe dat werkt, leggen onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) uit in een recent verschenen artikel in het vakblad Matter. Het onderzoek van Bas Overvelde, hoofddocent bij de faculteit Mechanical Engineering, en promovendus Luuk van Laake brengt robots die bewegen en voelen als levende wezens dichterbij. Zulke ontwerpen zijn beter geschikt voor het verkennen van ruig en onbekend terrein of voor medische toepassingen.

Robots worden nog steeds voornamelijk geassocieerd met harde machines, aangestuurd door een centrale computer die over elke stap moet nadenken. Levende wezens bewegen juist soepel doordat er intelligent gedrag zit ingebakken in hun lichaam, wat ook ideaal is voor robots die voortdurend omgaan met mensen, zoals in de medische zorg. Het onderzoeksveld van soft robotics  werkt dan ook aan robots van zachte, flexibele materialen die zonder aansturing van buitenaf reageren op veranderingen in hun omgeving.

Bas Overvelde, naast zijn aanstelling bij de TU/e ook werkzaam bij AMOLF: "Wij willen robots maken zonder centrale computer, die bewegen en reageren op hun omgeving dankzij ingebouwde reflexen in het robotlichaam." In het vakblad Matter presenteert Overvelde's team zo'n zachte robot die werkt op luchtdruk (zonder elektronica), die loopt én van ritme verandert door te reageren op de omgeving dankzij een slim ontworpen ventiel.

Ketchupfles
Het hart van de nieuwe zachte robot is een 'hysteretisch ventiel', zoals de onderzoekers hun uitvinding noemen in hun vakpublicatie. Buitenstaanders kunnen het ventiel herkennen als een variant op de opening van een ketchupfles. "Dat zorgt ervoor dat je ketchup makkelijk kunt doseren en dat de vloeistof niet lekt", zegt Overvelde: "Toch gaat de ketchup soms sputteren als je 'm ondersteboven houdt en er hard in knijpt." De opening klappert dan snel open en dicht. Moderne flessen zijn aangepast zodat ze zo min mogelijk sputteren, maar Overvelde en collega's vroegen zich juist af of je met dit normaal gesproken ongewenste gedrag een robot kunt laten bewegen.

In een computermodel ontwierpen de onderzoekers eerst eigenschappen zoals de stijfheid van de minuscule flapjes in de ventielopening. Daarna werden de ventielen gemaakt door siliconenrubber in een nauwkeurig 3D-geprinte mal te gieten. Met een laser sneden ze daarin kleine inkepingen. Zo ontstaat een ventiel dat normaal dicht is, opeens opengaat als de druk hoog genoeg is, en pas weer sluit als de druk een stuk is gezakt. Sluit je dit ventiel aan op een pomp en reservoir, dan ontstaat vanzelf een ritme van druk opbouwen en lucht doorlaten. Zo worden de spieren van de zachte robot afwisselend opgepompt en ontspannen.

Het nieuwe onderdeel lijkt simpel, maar bleek verborgen krachten te hebben, vertelt promovendus Luuk van Laake. "Toen we een computermodel maakten van twee van zulke ventielen die waren aangesloten op hetzelfde reservoir, bleken ze heel precies om en om in beweging te komen. Compleet onverwacht, maar het bleek vervolgens ook echt te werken." Zo konden de onderzoekers een vierpotige robot bouwen met een natuurlijk loopritme, zonder commando's van buitenaf. Ook een zachte grijphand met vijf ritmisch trommelende vingers bleek haalbaar.

Reageren op de omgeving
De ultieme droom van zachte robotontwerpers is een robot die niet alleen uit zichzelf beweegt, maar ook reageert op zijn omgeving. Van Laake: "Uiteindelijk wil je een robot die vanzelf van loopritme verandert als hij een obstakel tegenkomt, puur omdat de spieren en gewrichten reageren op de tegendruk."

Dat reageren op de omgeving lukt in het lab al aardig. Als de onderzoekers kortstondig een luchtslangetje afsluiten door er even in te knijpen, verandert de druk in het robotlichaam. De robot schakelt dan naar een ander loopritme. "Onze zachte robot kan reageren op de omgeving zonder dat daar opdrachten van een centrale computer voor nodig zijn", legt Van Laake uit.

Efficiënt
Voordat de zachte robot aan het zorgbed staat, is er nog een weg te gaan. Maar de vooruitzichten zijn goed, denken de onderzoekers. Overvelde: "Je ziet hier hoe je met simpele onderdelen complex gedrag kunt maken, zonder een computer die elke beweging heeft voorgekauwd."

Een zachte robot die beweegt door ingebouwde natuurlijke reflexen scheelt volgens Van Laake niet alleen rekenkracht, maar ook energie. "In levende wezens zie je ook dat veel beweging en gedrag voortkomt uit de bouw van het lichaam en de mechanica van spieren, in plaats van te worden voorgeschreven vanuit de hersenen." Zo balanceert ons hart automatisch de druk in de linker- en rechterkamer en hergebruiken we de elastische energie die tijdens het lopen bij elke stap wordt opgeslagen in onze pezen. "Dat blijkt enorm efficiënt. Er is wat dat betreft nog heel veel gedrag om te verkennen."

Meer informatie
Lucas van Laake e.a. , A fluidic relaxation oscillator for reprogrammable sequential actuation in soft robots, Matter

Bekijk hoe het 'hysteretisch ventiel' werkt in deze video:  

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Gebruik de bliksem om gewa...
> Delftse onderzoekers maken...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De kracht van standaardisering

Zachte heelmeesters maken stinkende wonden

Wat is meer?

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Sponsored content

     
EDAC connectoren in de TME catalogus
Duurzame, veilige connectoren voor de industrie en de automobielsector. Lees meer >>

Vacatures

Alliander
Uitvoerder Elektrotechniek
Als Uitvoerder Elektro ben je klant- en resultaatgericht door een goed overzicht te hebben over de lopende werkzaamheden. Dit doe je door zowel met klanten, aannemers en collega's goed en duidelijk te communiceren en verwachtingen te managen. Er wordt van jou verwacht dat je storingen veilig en zo snel mogelijk oplost met jouw team van monteurs. Daarnaast verzorg je ook het onderhoud van het Liander net.
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Experienced Electrical Integration Engineer
Are you an experienced electrical engineer? And do you like to execute measurements on Electrical test set-ups & prototypes? Then our position of Electrical Integrator will be very interesting for you!
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven  
Electrical Design Engineer
Are you an experienced electrical design engineer? Do you like to design complicated electrical systems? You'd better contact us today! As an Electrical Design Engineer, you design and maintain interconnections between boards, racks, cabinets, interconnect PCBA's, sensors and actuators.
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.