Mini-robot trekt honderd keer eigen gewicht dankzij 'gekko-poten'

Wetenschappers hebben kleine robots ontwikkeld die tegen een helling gewichten kunnen trekken van meer dan honderd keer hun eigen gewicht. De robots blijven op hun plek dankzij speciale poten die op die van gekko's zijn geïnspireerd.

De robots zijn ontwikkeld door technici van de Stanford University, schrijft New Scientist. Een robotje met de naam μTug weegt slechts 12 gram maar kan gewichten van meer dan 2 kilo een helling op slepen en een bot van 9 gram lukt dat met objecten van meer dan een kilo. Een andere robot van slechts 20 milligram is onder een microscoop in elkaar gezet en kan onderdelen van 500 milligram trekken.

De technici voorzagen de poten van de robotjes hiervoor van een stroeve laag met rubberen 'stekels'. Zodra de robot een poot neerzet, verbuigen de stekels waardoor het oppervlak waarmee het materiaal contact maakt met de helling vergroot wordt. Daardoor neemt ook de 'plakkerigheid' toe. Bij het optrekken van de poot rechten de pieken zich waardoor de extra stroeve werking opgeheven wordt.

Daarnaast leenden de wetenschappers de manier van voortbewegen van de spanner-rups. Daarbij wordt eerst het voorste deel van het lichaam naar voren geschoven en vervolgens het achterste deel, waarna de robot zich weer 'uitrekt' en het eerste deel weer naar voren gaat. Bij hun onderzoeken gebruikten ze kleine robots, maar ze willen proberen of de technieken ook bij grotere versies bruikbaar zijn. Op termijn moeten de robots bijvoorbeeld bij rampen in te zetten zijn.

Helaas!
De video die je probeert te bekijken is niet langer beschikbaar op Tweakers.net.

Reacties (54)

[papa_san]

Wat hier feitelijk interessant is, is niet dat de robot honderd keer eigen gewicht trekt maar dat hij zich vast houd D.M.V. gekko poten.

Hoe de robot dat doet zie je niet in het filmpje :-)

[sfc1971]

Inderdaad, het is nog steeds de electro motor die het gewicht trekt, de gekko poten houden het alleen op zijn plaats.

Dat is best geinig maar beperkt, gekko's hebben geen grip op los sand. In een ramp gebied zou je eerst iets solide moeten vinden voor je kan geen trekken. En dan voldoet een winch vastgemaakt met een kabel ook.

[Cergorach]

Laten wij nu ook een heel slecht grip hebben op zand, zeker als we iets zwaarders dan ons zelf een helling op moeten slepen...

Verder denk ik niet dat we veel hebben aan robots die maar 2kg kunnen verslepen in een ramp gebied. Wellicht dat je ze als zwerm zou kunnen aansturen, maar er zit ook geen mechanisme in om zichzelf ergens aan te kunnen bevestigen.

[killerfreak]

Ik denk dat het eerder om de ratio gaat. Als jij een robotje op kleine schaal kan maken die 100x zn eigen gewicht trekt en je maakt daar een grotere versie van, laten we die 2kg van jou aanhouden, dan heb je dus een robot die 200kg kan sjouwen. Daar kun je best wel wat mee, helemaal als je ze zoals je al zegt als groep samen laat werken mbv AI.

[Verwijderd]

Lijkt mij toch dat als je dit op grotere schaal wil gaan toepassen dat het dan al snel gaat ophouden met die ratio. Een mier kan bijvoorbeeld tot 50x eigen gewicht tillen, maar vergroot die mier en zijn vracht met een factor 10, of een factor 100, en die vlieger gaat al snel niet meer op.

[Eelco.L.]

e=mc2 aanhouden misschien?

[Pwuts]

Dat komt doordat bij vergroting het gewicht met de vergrotingsfactor³ toe neemt, maar de kracht slechts met de vergrotingsfactor². Bij een 10x zo grote mier kan die 100x zoveel gewicht tillen, maar het voorwerp dat 'ie draagt wordt 1000x zo zwaar zodat de verhouding tussen kracht en grootte mier 10x kleiner wordt.

[killerfreak]

Daar heb je een goed punt!

[WillySis]

Een (sterke) man kan ook een vrachtwagen trekken. De verhouding eigen gewicht / trekgewicht valt ruwweg in dezelfde orde van grootte. Het probleem is meestal om goede grip op de ondergrond te hebben. Met het afnemen van het eigen gewicht neemt dat probleem toe.
Die Gekko-poten zijn daar een mooie oplossing voor.

[Proxx]

laat die man maar eens een vrachtwagen trekken zonder wielen... dan houd jou vergelijking ook meteen op

[excaliburvii]

Dat is niet logisch, die vrachtwagen met willen heeft een heel ander trekgewicht dan zonder wielen, de weerstand wordt veel hoger waardoor de effectieve hoeveelheid te trekken gewicht in KG ook veel hoger wordt. ken aan het verhaal met het muntje wat je los op de grond legt of het vastlijmt. het gewicht van het muntje is hetzelfde alleen de manier waarmee het verbonden is is totaal anders.

[Proxx]

de voorwerpen in het filmpje liggen ook los op de ondergrond dus zonder wielen... dat is wat ik bedoel.

[Cafe Del Mar]

Ze hadden in het filmpje beter een close-up gegeven van de specifieke componenten die de werking mogelijk maken. Dat het robotje een volle mok koffie kan versleuren is mooi, maar hoe speelt het dat klaar. De tekst is niet onduidelijk, maar ik had graag een close-up gezien van die stekels en de beweging van die stekels...

[biglia]

Hier een beter filmpje: https://www.youtube.com/watch?v=_rWuUUGWAp4

[Grrrrrene]

Dergelijke "lijm" zouden ze als coating op banden moeten aanbrengen Gigantische grip uit een klein oppervlak en weinig rolweerstand vanwege een veel kleiner benodigd contactoppervlak (hogere druk in de band of smallere band).

Helaas zal het wel niet lang standhouden bij die toepassingen, maar het is wel gaaf materiaal

[aadje93]

rolweerstand =/= grip. Verhoog je de grip, dan gaat je rolweerstand ook omhoog, kleiner oppervlak en je verlaagt de rolweerstand/grip juist weer

[Robbedem]

Perfect dus voor banden. Weinig grip en rolweerstand als je gewoon rechtdoor rijd. Als je remt of een scherpe bocht maakt, kan de rolweerstand opeens vele malen toenemen zodat je toch een korte, of mss zelfs kortere remafstand hebt.

[YopY]

Maar als je door de bocht gaat wil je ook niet al te veel extra rolweerstand hebben, dan raak je teveel energie kwijt in de bocht.

[Grrrrrene]

Rolweerstand != grip. Zoals in het filmpje wordt uitgelegd kleeft de laag aan de ondergrond als er schuifspanningen in de "lijm" worden geïntroduceerd, maar kun je ze zonder schuifspanningen makkelijk lostrekken van de ondergrond. Dus in rolrichting (waar de schuifspanningen behalve bij accelereren en remmen laag zijn) wordt de rolweerstand laag, terwijl je in bochten een hoge schuifspanning introduceert en de band dus beter "plakt".

[arjenvandam]

Smalle hogedrukbanden hebben alleen een lage rolweerstand op een gladde strakke ondergrond, bredere lagedruk banden hebben op een oneffen ondergrond juist een lagere rolweerstand. Een en ander uitgebreid proefondervindelijk getest door mij en mijn collega fietsers...

[WhizzKid-Eddy]

Hier nog een filmpje met uitleg van een echte gecko: https://www.youtube.com/watch?v=uEYcY7WfDTY

[biglia]

En hoelang de robot dat volhoudt (batterij?) is blijkbaar minder belangrijk op dit moment.

[klaaz]

Irrelevent want het gaat om de grip van de zogenaamde 'gekko' voeten.

[Verwijderd]

Ik vind het wel relevant want als deze robot heel veel kan trekken maar de batterij te snel leeg zou zijn heb je er niet veel aan. Je bent bijvoorbeeld in een rampgebied een mens uit de modder aan het trekken, maar de batterij is leeg dus zakt hij weer terug in de modder...

[klaaz]

Als een robot 100x zijn eigen gewicht kan trekken dan is wat extra accugewicht ook geen probleem lijkt me. Nogmaals het gaat om de mate waarin de robot in staat is niet weg te glijden onder druk van het getrokken gewicht.

[Verwijderd]

Je hebt zeker gelijk, maar neemt niet weg dat deze gekkopoten zonder goede accu waardeloos zijn ook al kan de accu qua gewicht makkelijk in de robot.

[johnkeates]

Ja, dat heb je vaker met research projecten. Daar worden nog zero fucks gegeven over het post-research geneuzel. Maar eigenlijk is dat niet zo gek, want het heeft niet echt wat met het betreffende onderzoek te maken.

[WhiteDog]

Hij kan een accu van 2kg sleuren

[Verwijderd]

Mwa, dat is voor dit onderzoek net zo relevant op de robot koffie kan zetten. Daar lag zo te zien de focus niet op. Het is ook niet alsof dit een robot is voor productie, het is eerder een proof-of-concept dat later bij een groter geheel gebruikt kan worden.

[it0]

Ik zie een practische toepassing in combinatie met een wekker radio voor mijzelf bij uit bed komen.

[Engineer]

Een vliegwiel voor je bed met een touw rondom je voeten, geschakelt door je wekkerradio, is effectiever.

[cdwave]

Zoek dan een baan of opleiding waar je wel voor uit bed wil komen.

[stresstak]

Zoek dan een baan of opleiding waar je wel voor uit bed wil komen.

Matrassentester..

[Marvin-]

Biomimicry is een mooie wetenschap, het afleiden van nieuwe innovatie's met de natuur als voorbeeld. Leuk om te zien .

[Raindeer]

Wat helemaal bijzonder is, is dat een Gekko en dus ook dit product dit bereikt door gebruik te maken van Van der Waals krachten. Het was tot voor kort onbekend hoe een gecko over een glad raam omhoog kon klimmen. Men dacht aan zuigkracht, maar nee... het gaat om de aantrekkingskracht tussen atomen en moleculen.

Wel leuk, in het Wikipedia artikel over Gekko's wordt gesteld dat het gebruik van Van der Waals krachten ontbreekt bij woestijnvarianten van Gekko's, omdat ze gek zouden worden van het aantrekken van alle zandkorreltjes :-) Dat zou dan ook betekenen dat deze truc misschien niet ideaal is na een ramp als een aardbeving, waar veelal veel stof bij vrij komt.

[rgjleclaire]

Tot voor kort? Volgens mij toch al minstens enkele jaren, zo niet langer (10+?).

[Verwijderd]

Dit kan inderdaad erg nuttig zijn bij bijvoorbeeld aardbevingen zoals net in Nepal gebeurd zijn.. Ook in bijvoorbeeld de zorg kunnen dergelijke robots een enorme hulp zijn.

Hier ook nog een artikel van bijna 11 jaar geleden over de werking van gekko poten.
http://www.npowetenschap....kleven-als-een-gekko.html

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 23 juli 2024 11:46]

[Verwijderd]

Dit kan inderdaad erg nuttig zijn bij bijvoorbeeld aardbevingen zoals net in Nepal gebeurd zijn.. Ook in bijvoorbeeld de zorg kunnen dergelijke robots een enorme hulp zijn.

Bij elk robotje dat je ziet word geroepen dat het bruikbaar is in ingestorte gebouwen etc. En dat al minstens 20 jaar. En nog steeds is er geen reddingwerker die er niet erg om lachen moet. Als je bij een beton blok kan komen om er een kabel aan te maken kan je ook meteen een bulldozer gebruiken om het weg te trekken.

Hightech bij een aardbeving zijn alleen de microfoons die gebruikt worden om mensen op te sporen.

[stresstak]

Als je bij een beton blok kan komen om er een kabel aan te maken kan je ook meteen een bulldozer gebruiken om het weg te trekken.

Toch is het makkelijker een reddingswerker bij een berg puin te krijgen dan een aantal bulldozers in een rampgebied. Ik neem aan dat je puin van boven naar beneden ruimt en dat het bezwaarlijk kan zijn een bulldozer de helling te laten beklimmen vanwege gewicht en verder instortingsgevaar.

[Martijntje42]

Dit is volgens mij exact wat er aan het begin van het filmpje gebeurt, of ik zie het gewoon verkeerd

[Verwijderd]

Nee je hebt helemaal gelijk, had het filmpje niet gekeken, vorige reactie ook een aangepast..

[Theodor]

Als de ondergrond niet glad is heb je er al niks aan......

[Verwijderd]

De ondergronden waarop dit werkt zijn anders juist aardig glad!

[rgjleclaire]

Hij zegt toch ook juist dat het NIET werkt ALS de ondergrond NIET glad is.....

[WillySis]

Een Gekko heeft ook geen last van gladde oppervlakken. Die wandelt met gemak tegen het glas omhoog. Alleen bij het lopen aan een glazen plafond schiet er wel eens een potje los, maar echt problematisch is dat voor een Gekko niet. Met twee poten kan hij (of zij) zich nog gemakkelijk vasthouden.

[jpsch]

Ben ik de enige die hier Tom Cruise al aan ziet hangen?

[JustM3]

Ik vind het al heel knap dat ze een robot onder een microscoop in elkaar kunnen zetten! of heb ik het verkeerd begrepen en hebben ze hem op een andere manier in elkaar gezet??