Robot inspiriran armadilom sklapa se u zaštitnu kuglu i čuva osjetljivu opremu

Armadilo se pred opasnošću ne oslanja na brzinu, nego na sposobnost da se pretvori u oklopljenu kuglu. Ta je obrambena strategija nadahnula inženjere sa Sveučilišta North Carolina State da izrade uređaj koji počinje kao ravna ploča, a zatim se sam sklapa u zaštitni oblik nalik kotaču.

Novi robot pripada skupini mekih i morfoloških uređaja. Takvi roboti nisu sastavljeni samo od krutih zglobova i motora, nego mogu mijenjati oblik i prilagođavati se okolini. To je korisno u situacijama u kojima se uređaj mora provući kroz složen prostor, ali istodobno nosi osjetljivu elektroniku koju bi udarac ili pritisak mogli oštetiti.

Vanjski dio robo-armadila čine čvrste 3D ispisane ploče. One su dovoljno krute da štite sadržaj od probijanja i pada, ali su međusobno povezane tako da se mogu savijati. Ispod njih nalazi se sloj fleksibilnog materijala koji se ponaša poput umjetnog mišića. Jedan se sloj pri zagrijavanju širi, a drugi se skuplja i povlači konstrukciju prema unutra.

U središtu uređaja nalazi se gotovo trokutasti unutarnji kostur. Njegovi se dijelovi pri sklapanju međusobno zaključavaju, slično načinu na koji se papirnati model pretvara u trodimenzionalni oblik. Tako robot dobiva kombinaciju mekoće tijekom promjene oblika i krutosti nakon što je zatvoren.

Pokretanje započinje senzorom koji reagira na vibracije. Dovoljan može biti i lagani dodir. Senzor šalje signal malom grijaču, koji zagrijava materijal nalik mišiću. On se kontrahira, povlači ploče i zatvara uređaj. Cijeli postupak traje približno jednu minutu, što je sporije od reakcije pravog armadila, ali dovoljno brzo za uređaj koji treba zaštititi sadržaj prije opasnijeg događaja.

Testovi su pokazali da konstrukcija nije samo vizualna kopija životinje. Istraživači su je ispuštali s nekoliko stopa visine na podlogu s čavlićima. Unutar robota nalazile su se staklene kuglice i maline, a osjetljivi teret ostao je neoštećen. Takav pokus pokazuje osnovnu zaštitnu funkciju, iako još ne znači da je uređaj spreman za rad u stvarnim katastrofama ili svemirskim misijama.

Jedna od mogućih primjena jest zaštita senzora, nosive elektronike ili malog tereta koji se šalje na opasno mjesto. Meki roboti već se razvijaju za pretraživanje ruševina, istraživanje vulkanskih područja i rad u dubokom moru. U takvim okruženjima uređaj može biti zgnječen, izložen visokoj temperaturi ili zatrpan krhotinama.

Sljedeći izazov bit će povećati izdržljivost, smanjiti vrijeme sklapanja i omogućiti da se robot nakon zaštite ponovno otvori bez ljudske pomoći. Istraživanje ipak pokazuje vrijednost biomimikrije: priroda ne nudi samo izgled za kopiranje, nego i rješenja za sukob dviju potreba – da uređaj bude istodobno fleksibilan i otporan.

Inspiracija nije došla slučajno. Tri vrste armadila mogu se potpuno sklupčati, za razliku od većine drugih oklopljenih sisavaca. Njihove ploče nisu samo tvrde nego su povezane tako da dopuštaju promjenu oblika. Inženjeri su u toj kombinaciji prepoznali rješenje problema koji često muči meke robote: kako ostati savitljiv tijekom kretanja, a ipak postati dovoljno čvrst kada se pojavi opasnost.

Uređaj bi mogao biti zanimljiv i za istraživanje područja gdje komunikacija s ljudima kasni. Mali robot poslan u ruševinu ili na teško dostupnu površinu ne bi morao čekati naredbu da bi zaštitio kameru, senzor ili uzorak. Vibracija bi mogla biti znak da se približava prepreka, a automatsko sklapanje dodatna razina obrane.

Postoje i praktična ograničenja. Grijaču treba energija, a materijal koji se zagrijava mora izdržati mnogo ciklusa širenja i skupljanja. Robot nakon sklapanja također mora znati kada je opasnost prošla i kako se ponovno otvoriti. Test s malinama i staklenim kuglicama pokazuje otpornost na udarac, ali ne govori dovoljno o dugotrajnom radu, vlazi, prašini ili ekstremnim temperaturama.

Unatoč tomu, konstrukcija pokazuje kako bi budući roboti mogli izgledati. Umjesto da budu ili potpuno kruti ili potpuno mekani, mogli bi mijenjati svojstva ovisno o zadatku. Pri kretanju bi se prilagodili terenu, a u trenutku rizika pretvorili bi se u zaštitni omotač. Armadilo je tako poslužio kao model za funkcionalnu, a ne samo vizualnu kopiju prirode.