Intagbar Origami Robot

I experiment som involverar en simulering av människans matstrupe och magsäck har forskare vid MIT, University of Sheffield och Tokyo Institute of Technology visat en liten origamirobot som kan veckla ut sig själv från en nedsväljad kapsel och krypa längs magväggen för att lappa en linda eller ta bort ett nedsväljat knappbatteri. Varje år rapporteras 3 500 försvalda knappbatterier bara i USA. Batterierna kan orsaka en kemisk reaktion som kan leda till vanställdhet och till och med dödsfall.

De robot driver sig själv huvudsakligen genom en stick-slip-rörelse, där dess bihang fastnar på en yta genom friktion när den utför en rörelse men glider fri när kroppen böjer sig för att ändra sin viktfördelning. Den kan också trycka mot vätska som en åra.

Roboten är rektangulär, med dragspelsveck vinkelrätt mot sin långa axel och klämda hörn som fungerar som dragpunkter. I mitten av ena vecket finns en permanentmagnet som reagerar på förändrade yttre magnetfält, som styr robotens rörelse.

När kapseln väl svalts är den (vänster) utformad för att frigöra en robotanordning (höger) gjord av två strukturella lager som lägger in ett material som krymper vid upphettning. Ett mönster av slitsar i det yttre lagret avgör hur roboten kommer att vika sig när mellanlagret drar ihop sig.

I sitt sökande efter biokompatibla material för att fungera som robotens strukturella lager tillbringade forskarna mycket tid på asiatiska marknader och Chinatown-marknaden, säger Shuguang Li, postdoc i professor Daniela Rus forskargrupp, som ledde det nya arbetet. De slog till slut fast vid vilken typ av torkad gristarm som används i korvtarm.

Forskarnas testbädd är ett öppet tvärsnitt av magsäcken och matstrupen, gjuten av ett silikongummi med svampigheten och flexibiliteten hos en grismage. En blandning av vatten och citronsaft simulerar magvätskorna.

Dölj