Experts in soft robotica van de Queen Mary University of London hebben onlangs een opmerkelijke kunstmatige spier ontwikkeld. Deze spier kan in reactie op veranderingen in spanning soepel overschakelen van een zachte naar een harde toestand. Deze technologie heeft als doel menselijke spierbewegingen na te bootsen en tegelijkertijd krachten en vervormingen waar te nemen. In de praktijk kan deze kunstmatige spier toegepast worden bij het menselijker en zachter maken van (sociale) robots maar ook voor de ontwikkeling van slimmere protheses.
De kunstmatige spier van de onderzoekers uit Londen past zich vloeiend aan van zacht naar hard, terwijl hij samentrekt en gelijktijdig zijn eigen vervorming detecteert. De variatie in stijfheid wordt veroorzaakt door de wrijvingsverandering en elektrostatische energie. Een opvallend kenmerk is het aanpassingsmogelijkheid aan verschillende omstandigheden, hetgeen ideaal is in veranderende omgevingen. Deze innovatie is een belofte voor de ontwikkeling van medische zachte robots, bijvoorbeeld in sociale robots, robot-prothesen en revalidatieapparatuur.
Complexe mogelijkheden
Zachte robots zien er heel anders uitzien en voelen ook anders dan de harde, rigide robots die we doorgaans tegenkomen. Een zachte robot reageert op stimuli als luchtdruk licht of, zoals bij de nieuwe kunstspier, door wrijvingsverandering. Bewegingen komen voort uit de reactie en vervorming van het materiaal, waarin ‘m dus ook de intelligentie zit. Dat biedt veel ruimte voor complexe mogelijkheden. Denk bijvoorbeeld aan protheses die beter voelen en meer mogelijkheden bieden.
Maar ook (sociale robots) kunnen door de inzet van kunstspieren menselijker en zachter aan gaan voelen. Voor zorgmedewerkers die omgaan met mensen is de zachte robot bijvoorbeeld een uitkomst. Ze werken zonder een centrale computer en bewegen en reageren op hun omgeving dankzij ingebouwde reflexen in het robotlichaam.
Soft robotica heeft potentie
Soft robotica heeft aanzienlijke potentie in de medische sector dankzij flexibele en aanpasbare materialen. In tegenstelling tot rigide elektronica kunnen zachte robotcomponenten veilig interacteren met zacht weefsel. In vergelijking met traditionele pneumatische aandrijvingen, die op gassen of vloeistoffen werken, imiteert de kunstmatige spier veel nauwkeuriger menselijke spierwerking en dit verhoogt het realistische gehalte van bewegingen en interacties.
De kracht van de kunstmatige spier, die nu in Londen is ontwikkeld, is dat hij zeer snel reageert op elektrische spanning. Dr. Ketao Zhang, een onderzoeker die nauw betrokken is bij dit innovatieve project, benadrukt de rol van zelfwaarneming bij robotica, vooral voor flexibele materialen. Hoewel er nog uitdagingen zijn voor de klinische inzet van deze kunstspier, kan dit onderzoek een nieuwe stap zijn in de richting van mens-machine integratie en draagt de innovatie bij aan zachtere, aanpasbare en flexibele robotontwikkeling.
