PneuBots: Um Kit de Construção de Robótica Macia

Explorando o Mundo da Robótica de Forma Divertida e Interativa

A robótica macia é um campo emergente com um potencial muito grande de impacto, que também desperta grande interesse nas comunidades de Interação Humano-Computador (IHC) e Háptica. No entanto, as barreiras de entrada para a maioria dos criadores ainda são muito altas, e são ainda maiores para aqueles que não possuem formação técnica. Um kit de montagem construtivo em combinação com recursos informativos cuidadosamente selecionados poderia reduzir significativamente a barreira de entrada.

O PneuBots é um kit de construção de robótica macia modular composto por sete tipos de segmentos auto-dobráveis e quase inextensíveis, três tipos de conectores e divisores pneumáticos e uma caixa projetada especialmente. O kit permite a montagem de várias estruturas com as peças modulares, permitindo que os criadores explorem o mundo da robótica macia de maneira lúdica.

Os módulos do PneuBots foram desenvolvidos por um processo de fabricação por prensagem a quente, onde duas camadas de filme de PVC são unidas e seladas ao longo de padrões específicos inspirados na origami. O método de fabricação por fresagem CNC e prensagem a quente permite obter um padrão geométrico preciso e suave, sem rugas. Cada módulo do PneuBots possui entre um e cinco portos pneumáticos com válvulas de inflação oral. Os módulos podem ser conectados entre si usando três tipos de conectores pneumáticos: em forma de linha reta, em forma de T e em forma de cruz.

O PneuBots possui sete módulos com diferentes padrões de atuação, incluindo encolhimento, curvatura e flexão. Existem três formas de trabalho: linha, diagonal e diamante. Uma costura linear com uma abertura de 5 mm no meio resulta em um mecanismo de encolhimento. A dobradiça em forma de diamante serve como controle do ângulo de flexão. A linha diagonal com uma abertura de 5 mm serve como controle de curvatura. O PneuBots permite a programação perfeita das diferentes montagens, permitindo que artistas, designers, engenheiros e criadores criem obras dinâmicas, que mudam de forma e interativas que podem ser usadas para educação, narração de histórias e arte dinâmica.

O projeto do PneuBots começou em junho de 2021 na Coreia e foi concluído em janeiro de 2022 nos Estados Unidos. Durante o desenvolvimento deste projeto, interagimos informalmente com 20 estudantes de pós-graduação das áreas de design e engenharia, que forneceram feedback sobre os comportamentos e interações que desejam alcançar com os conceitos de design de robótica macia, e também compartilharam algumas das barreiras e obstáculos que os impediram de realizar seus objetivos.

Para estender a funcionalidade do PneuBots, estamos planejando criar uma camada de tecido, como uma estrutura auxética, para gerar atrito entre os módulos e garantir uma mobilidade mais estável. Também pretendemos ampliar o escopo de nosso trabalho para incluir mais diversidade no design dos blocos modulares, e atualmente estamos coletando dados para determinar o número apropriado de blocos modulares a serem incluídos em nosso pacote básico.

O PneuBots é um kit de construção de robótica macia modular composto por sete tipos de segmentos auto-dobráveis com alta resistência à tração, três tipos de conectores e divisores pneumáticos e uma caixa projetada especialmente. O kit permite a montagem de várias estruturas com as peças modulares, permitindo que os criadores explorem o mundo da robótica macia de maneira lúdica. Quando combinado com um dispositivo FlowIO, o PneuBots permite a programação perfeita das diferentes montagens, permitindo que artistas, designers, engenheiros e criadores criem obras dinâmicas, que mudam de forma e interativas.

O PneuBots foi premiado com o Bronze no A' Design Award na categoria "Educação, Auxílio ao Ensino e Conteúdo de Treinamento" em 2022. O prêmio A' Design Bronze é concedido a designs excepcionais e criativamente engenhosos que autenticam a experiência e a inventividade. Reconhecidos por incorporar as melhores práticas em arte, ciência, design e tecnologia, eles exibem habilidades técnicas e criativas sólidas e contribuem para melhorias na qualidade de vida, tornando o mundo um lugar melhor.