Reprogrammable sequencing for physically intelligent under-actuated robots

要約

物理的インテリジェンスをメカニズムにプログラムすることは、最小限の計算リソースと電子コンポーネントを利用しながら、非構造化環境のナビゲーションなどのタスクを実行できるマシンに大きな期待をもたらします。
この研究では、環境の相互作用に応じて動作を自律的に調整できる、物理的にインテリジェントな低作動機構の新しい設計アプローチを紹介します。
具体的には、多重安定性を利用して、さまざまな自由度の動作をプログラムされた順序でシーケンスします。
このアプローチの重要な点は、環境との相互作用から生じる機械的刺激を通じて、これらの配列を受動的に再プログラムできることです。
私たちのアプローチを紹介するために、迷路を自律的に移動し、障害物から遠ざかることができる 4 自由度のロボットを構築します。
注目すべきことに、このロボットは従来の計算アーキテクチャに依存せずに動作し、単一のリニア アクチュエータのみを利用します。

要約(オリジナル)

Programming physical intelligence into mechanisms holds great promise for machines that can accomplish tasks such as navigation of unstructured environments while utilizing a minimal amount of computational resources and electronic components. In this study, we introduce a novel design approach for physically intelligent under-actuated mechanisms capable of autonomously adjusting their motion in response to environmental interactions. Specifically, multistability is harnessed to sequence the motion of different degrees of freedom in a programmed order. A key aspect of this approach is that these sequences can be passively reprogrammed through mechanical stimuli that arise from interactions with the environment. To showcase our approach, we construct a four degree of freedom robot capable of autonomously navigating mazes and moving away from obstacles. Remarkably, this robot operates without relying on traditional computational architectures and utilizes only a single linear actuator.

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