Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Han vil udvikle bløde robotter i Danmark

Rassoul Tabassian vil bruge sin viden om mekanik til at designe kunstige muskler og menneskelignende hud til robotter. Hans mål er at udstyre dem med mere naturlige bevægelser og følesans.

Rassoul Tabassian er kommet til Aarhus Universitet for at designe bløde robotter med menneskelignende muskler og hud. (Foto: Martin Gravgaard)
Den ligner en sommerfugl og bevæger sig i luften som en sommerfugl, men den er i virkeligheden en blød robot. (Foto: Rassoul Tabassian)
Grafen er et elastisk nano-materiale, der består af kulstofatomer. Det er meget tyndt, meget stærkt og det kan lede elektricitet. Det gør det til et interessant materiale for robotforskere, fordi det kan fungere som receptorer i de bløde robotter. (Foto: Rassoul Tabassian)
Bløde robotter er også interessante inden for det medicinske område, og Rassoul Tabassian er kommet til Danmark med en drøm om at udvikle et kunstigt robothjerte.

Fremtidens robot er lavet af bløde materialer og forsynet med en hjerne, der gør den langt mere smidig og bedre til at bevæge sig end de stive metalrobotter, vi kender i dag.

Med de seneste års videnskabelige fremskridt inden for nanoteknologi kan vi nemlig se frem til helt nye muligheder med robotteknologi.

Det forklarer Rassoul Tabassian, som er kommet til Danmark for at for at forske i bløde robotter lavet af forskellige former for nye, elastiske materialer.

”Bløde robotter er stadig et spirende forskningsfelt, og vi skal til at tænke i helt nye fabrikationsteknikker, hvor vi væver, strikker og fletter robotter af forskellige former for nano-materialer efter et detaljeret computerberegnet mønster,” siger han.

Fisk, sommerfugle og pianister

De bløde robotter adskiller sig på flere måder markant fra deres hårde artsfæller. For eksempel har de ingen motorer, men bevæger sig i stedet for ved hjælp af ionstrømme igennem nanostrukturerne i deres ”kroppe”.

Elektronikken er elastisk og formbar, hvilket giver dem motoriske egenskaber, som minder om menneskets. Og faktisk kan de også sanse ved hjælp af kunstige sensoriske receptorer, der kan registrere mekanisk påvirkning som tryk, stræk og berøring.

”I dag har vi rigtig meget viden om nanoteknologi, metamaterialer, elektromekaniske komponenter og 3D-print, som giver os nogle helt fantastiske muligheder for at designe state-of-the-art robotter til en lang række nye formål. Når jeg skal forklare perspektiverne i de nye teknologier, så plejer jeg at sige, at man skal tænke på robotter, der kan flyve som sommerfugle, svømme som fisk eller spille klaver som en levende pianist. Alt det kræver nemlig helt nye intelligente komponenter og smarte materialer, og det er mit forskningsfelt,” sige han.  

Rassoul Tabassian kommer fra en stilling ved Korea Advanced Institute for Science and Technology og er ansat som adjunkt i en tenure-track stilling på Institut for Mekanik og Produktion på Aarhus Universitet.

Berøringens avancerede mekanik

Rassoul Tabassian er inspireret af biologien, når han arbejder med robotdesign. Hans mål er at imitere den menneskelige muskelfunktion meget præcist. Det betyder, at hans robotter kan udføre præcisionsopgaver som for eksempel at samle et æg op og placere det i en kurv eller at spille et instrument.

Begge dele er eksempler på opgaver, der kræver en veludviklet taktil fornemmelse og bløde, organiske bevægelser.

”Traditionelle robotter har hårde komponenter og kompressorer, der giver dem de velkendte stive og mekaniske bevægelser. De bløde robotter bygger vi op ud fra samme princip, som naturen har skabt mennesket med kæder af aminosyrer, der folder sig omkring hinanden og danner en tredimensionel struktur,” siger han.

Han understreger, at forskerne stadig har meget at lære af menneskets krop i deres arbejde med robotterne.

”En simpel berøring er jo i virkeligheden en utroligt avanceret mekanisk intervention, som vi arbejder på at efterligne. Det kræver, at vi bliver i stand til at udvikle kunstige muskler, kunstige receptorer og en form for styringssystem, der fungerer autonomt og kan få det hele til at spille sammen,” siger han.

I øjeblikket arbejder Rassoul Tabassian også på at udvikle forskellige typer af kunstige nerver til de bløde robotter. Han efterligner en speciel type af sanseceller i den menneskelige hud, der modtager oplysninger fra omverdenen om for eksempel kulde, varme eller berøring. Disse såkaldte mekaniske stimuli skaber en ionstrøm, der sender elektriske impulser til hjernen og gør det muligt at overføre nervesignaler mellem for eksempel fingerspids, håndflade og hjerne.

Drømmen om et kunstigt hjerte

En af de helt store ingeniørmæssige udfordringer for forskerne er at få robotternes aktuatorer til at fungere i tre dimensioner.

Hvis de knækker netop den teknologiske kode, kan det måske bane vej for udvikling af kunstige organer, forklarer Rassoul Tabassian.

”Vi håber på et teknologisk gennembrud, der gør os i stand til at efterligne menneskelige organer. Min personlige drøm er at udvikle et hjerte, der kan pumpe og altså udvide sig og trække sig sammen baseret på kroppens egen kinetiske energi,” siger han.

Rassoul Tabassain har netop modtaget Novo Nordisk Fondens RECRUIT Grant til sin forskning. 

KONTAKT

Rassoul Tabassian, tenure track assistant professor