Je leest:

Wiel beweegt zichzelf

Wiel beweegt zichzelf

Auteur: | 6 juli 2004

In een Japans lab worden wielen gebouwd die uit zichzelf beginnen te rollen. Spaken van geheugenmetaal worden op commando langer en korter en duwen de Soft Robot vooruit.

Een wiel dat zichzelf vooruit duwt, zonder as of motor. Dat klinkt futuristisch, maar in een Japans laboratorium bestaat het al: Soft Robot is een elastische band met spaken die op commando korter of langer worden. Door continu uit balans te blijven rolt het wiel zichzelf over vlakke of hellende ondergrond. De uitvinding van Shinichi Hirai en Yuuta Sugiyama kan zelfs springen!

Het robowiel klimt een helling op. bron: Shinichi Hirai en Yuuta Sugiyama, Ritsumeikan University, Japan

Geheugenmetaal

De spaken van Soft Robot bestaan uit shape memory alloy (geheugenmetaal). Zulke materialen vervormen als ze warm worden. Bij kamertemperatuur is er energie opgeslagen in de interne kristalstructuur van het materiaal. Als het materiaal opwarmt, komt die energie vrij en krimpt het. Bij afkoelen neemt het juist weer de originele vorm aan.

Hirai en Sugiyuama verwarmen de spaken aan de voorkant van Soft Robot met een elektrisch stroompje. Daardoor krimpen die in en verschuift het zwaartepunt. Het wiel ‘valt’ een stukje naar voren, net als iemand die te ver naar voren leunt zonder een pas te zetten. Telkens worden nieuwe spaken verwarmd en het wiel blijft daardoor rollen. De uitzettende spaken achter het zwaartepunt helpen mee door het wiel naar voren te duwen.

Soft Robot kan ook springen: de spaken aan de onderkant worden ingetrokken en daarna snel ontspannen. De elastische velg helpt bij de sprong. bron: Shinichi Hirai en Yuuta Sugiyama, Ritsumeikan University, Japan

Roboticus Robert Richardson van de Universiteit van Manchester denkt aan militaire toepassingen voor Soft Robot: “Ze wegen weinig en zijn moeilijk te beschadigen”, zei hij in New Scientist. “Je zou ze dus uit een vliegtuig kunnen droppen en ze dan naar hun doel laten rollen en stuiteren.” Richardson geeft wel toe dat Soft Robot moeilijk te sturen is; eenmaal in beweging is het lastig remmen. Ook draaien is niet zomaar gedaan; daar zouden extra spaken aan de zijkanten bij aan te pas komen.

De komende tijd komt Soft Robot het lab nog niet uit; de elektriciteit wordt via korte draden aangevoerd. Hirai en Sugiyuama willen uiteindelijk wel een oplaadbare batterij inbouwen, maar voorlopig zijn ze al tevreden. Met hun Soft Robot hebben ze een alternatief laten zien voor de insektenpoten en zeswielers die robots meestal hebben.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 06 juli 2004
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.