Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Robotstructuur beweegt autonoom over oneffen terrein

Vreemd robotisch metamateriaal beweegt uitzichzelf. 

NTvN 91-06

Het juninummer is uit!

De achtergrondruis van dansende witte dwergen

Impressie van twee witte dwergen die op het punt staan met elkaar te botsen, lees er alles over in het juninummer. Dana Berry CXC.

Vorige Volgende

Artikel

Robotstructuur beweegt autonoom over oneffen terrein

Gepubliceerd: 1 June 2025 08:00

 

‘Vreemde metamaterialen’,
zo worden de
cilindertjes – ongeveer
zo groot als een vuist
– genoemd. Ze hebben elk een motortje
en hangen als onderdelen aan
elkaar vast in grotere structuren. Het
bijzondere is dat deze structuren zich
zelfstandig kunnen voortbewegen.
Ziedaar de uitvinding van fysici van de
Universiteit van Amsterdam.
De structuren kunnen de vorm hebben
van een gesloten ketting of rupsband,
of van een volle honingraat – in
het laatste geval zijn de onderdelen in
zeshoekige patronen gerangschikt.
In feite zijn de structuren autonome
robots, want zonder centrale dan wel
externe sturing of controle kunnen
ze uit de voeten over oneffen terrein,
zonder dat hellingen of hobbels
ergens zijn voorgeprogrammeerd. De
robotstructuren reageren immers op
oneffenheden door deze te ‘voelen’.
En daaraan doet elk onderdeel in de
structuren mee.
De ‘vreemdheid’ slaat op de abnormale
elasticiteit van de metamateriaalstructuren.
“Als je ze indrukt, dan
vertonen ze een afschuifvervorming,
maar als je ze schuift, dan krimpen ze
niet maar zetten ze uit”, zegt promovendus
Jonas Veenstra, die dit werk
deed in het kader van zijn promotieonderzoek.
“De respons is dus anders
wanneer je input en output (indrukken
en schuiven, red.) omwisselt. Een
dergelijke reflex zorgt voor reacties
op vervormingen in het terrein die de
voortbeweging van de structuren in
stand houden.”

‘Vreemde metamaterialen’, zo worden de cilindertjes – ongeveer zo groot als een vuist – genoemd. Ze hebben elk een motortje en hangen als onderdelen aan elkaar vast in grotere structuren. Het bijzondere is dat deze structuren zich zelfstandig kunnen voortbewegen. Ziedaar de uitvinding van fysici van de Universiteit van Amsterdam.

De structuren kunnen de vorm hebben van een gesloten ketting of rupsband, of van een volle honingraat – in het laatste geval zijn de onderdelen inzeshoekige patronen gerangschikt. In feite zijn de structuren autonome robots, want zonder centrale dan wel externe sturing of controle kunnen ze uit de voeten over oneffen terrein, zonder dat hellingen of hobbels ergens zijn voorgeprogrammeerd. De robotstructuren reageren immers oponeffenheden door deze te ‘voelen’. En daaraan doet elk onderdeel in de structuren mee.

De ‘vreemdheid’ slaat op de abnormale elasticiteit van de metamateriaalstructuren. “Als je ze indrukt, dan vertonen ze een afschuifvervorming, maar als je ze schuift, dan krimpen ze niet maar zetten ze uit”, zegt promovendus Jonas Veenstra, die dit werk deed in het kader van zijn promotieonderzoek.“ De respons is dus anders wanneer je input en output (indrukken en schuiven, red.) omwisselt. Een dergelijke reflex zorgt voor reacties op vervormingen in het terrein die de voortbeweging van de structuren in stand houden.”

Lees het volledige artikel in het juninummer of klik hier.