➤ Forskare vid Harvards Wyss Institute och MITs Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory har utvecklat artificiella muskler som är kapabla att lyfta upp till 1000 gånger sin egen vikt. Trots superstyrkan är robotarna relativt enkla konstruktioner gjorda av metall och “skelett” i plast omgivna av luft eller vätska i en plast eller ett yttre “skinn”.

Under de senaste årtiondena har mjuk robotik gjort stora framsteg i flexibilitet som tillåter dem att härma rörelser hos biologiska muskler genom användande av ställdon. I likhet med mänskliga händer möjliggör denna fysiska flexibilitet förmågan att utföra en rad uppgifter.

Flexibilitet kommer ofta på bekostnad av styrka eftersom mjukare och mer flexibla material används. I den nya designen ger luft- eller vattentryck ställdonen ökad styrka som annars inte kunde uppnåtts genom själva materialen.

“Artificiella muskelliknande ställdon är en av de största utmaningarna inom ingenjörskonsten“, berättar Rob Wood, professor inom ingenjörsvetenskap vid Harvard och en av författarna till en rapport som nyligen publicerades i tidningen PNAS. “Nu när vi skapat ställdon med egenskaper liknande naturliga muskler kan vi föreställa oss att bygga vilken robot som helst för vilken uppgift som helst.”

Styrkan i de mjuka robotarna chockerade även dess skapare
“Vi var väldigt förvånade över hur starka ställdonen […] var. Vi förväntade oss att de skulle ha högre maximal funktionell vikt än vanliga mjuka robotar men vi förväntade oss inte en tusenfaldig ökning. Det är som att ge dessa robotar superkrafter“, förklarar Daniela Rus, professor i ingenjörs- och datavetenskap vid MIT och en av författarna till rapporten.

Robotarnas design är inspirerade av origami som gör att de kan vikas in i programmerade mönster för att spara plats. Vrid dem på ett visst sätt så viks de ihop snyggt. Detta är användbart för att hålla saker och ting packat och organiserat men medför en nackdel i det att de inte är lika lätta att kontrollera som konventionella robotar, eftersom deras rörelser påverkas av skelettet, som inte kan justeras.

Men forskarna anser inte att detta är för begränsande. Genom att fysisk designa robotarna att röra sig på ett visst sätt kan algoritmerna för att kontrollera dem förenklas. Och eftersom robotarna tillverkas av så enkla material kan ett sådant ställdon byggas på 10 minuter och till en kostnad som understiger en dollar.

Framöver vill Rus och hennes lag utveckla mer komplexa strukturer, inklusive en elefantsnabel som kan röra sig och greppa precis som en riktig.