Робота навчили повзати як змії

Опубликованно 09.03.2018 06:40

Незважаючи на те, що м'який робот, створений дослідниками з Гарварду, іменується роботом-змією, особливості будови його "шкіри" беруть початок із зовсім іншого джерела, яким є древнє японське мистецтво кірігамі. На відміну від орігамі, в якому для додання форми використовуються вигини папери, кірігамі, для досягнення бажаного результату, використовуються надрізи і розрізи. І саме за рахунок розрізів особливої форми робот здатний пересуватися по землі подібно до змії.

Звичайно, новий робот є далеко не першим роботом-змією, з якими нам доводилося знайомити наших читачів. В якості прикладів можна привести робота-рятувальника, створеного в Стенфордському університеті, і плаваючого робота, створеного компанією Eelume. Прийоми мистецтва кірігамі також використовувалися в деяких областях науки і техніки, наприклад, сонячних батареях і нанотехнологіях, пов'язаних із застосуванням графена. І новий робот є першим у своєму роді симбіозом згаданих вище двох областей.

Ключовим моментом рухового апарату нового робота є його "шкіра". На цій шкірі за допомогою лазера зроблено безліч надрізів характерної форми і коли така шкіра розтягується, її поверхня набуває тривимірну форму, що забезпечує високий коефіцієнт зчеплення з поверхнею. За рахунок використання такого рішення робот-змія потребує єдиному двигуні пневматичної природи, в даному випадку, в той час, як інші роботи-змії мають по одному-два двигуна на кожен сегмент їхнього тіла.

Як вже згадувалося вище, дослідники за допомогою лазерного різака зробили впорядкований набір крихітних надрізів на аркуші тонкого еластичного пластику. Цей пластик був обгорнутий навколо силіконової трубки, яка попередньо була обмотана кевларовими волокнами для збереження її форми. Коли ця трубка заповнюється повітрям під тиском, вона розтягується, змушуючи "лусочки" шкіри стовбурчитися і чіплятися за поверхню. Коли тиск у трубці знижується, трубка скорочується і робот просувається трохи вперед.

Дослідники експериментували з різними формами надрізів для пошуку варіанту, що забезпечує найкращий результат. Були випробувані трикутні і круглі надрізи, але остаточний вибір припав на надрізи у формі трапеції. І що найдивовижніше в цій справі - форма цих надрізів дуже близька до форми лусочок цієї зміїної шкіри.

Під час проведення досліджень був створений ряд зразків роботів-змій, перші з яких не мали власного двигуна та джерела енергії. Повітря під тиском, необхідний для розтягування силіконової труби, подавався через тоненьку трубку, вставлену в задню частину робота. Але останнім варіантом був вже повністю автономний варіант, що має акумуляторну батарею, систему управління, датчики і крихітний привід з крихітним компресором.

Гарвардські дослідники сподіваються, що їм вдасться миниатюризировать дану технологію до рівня, коли таких роботів можна буде запускати навіть всередину людського організму для проведення мінімально інвазивних хірургічних втручань. З іншого боку, збільшення розмірів робота-змії дозволить використовувати його під час пошуково-рятувальних операцій, для досліджень важкодоступних місць і, звичайно, для проведення операцій з закритою розвідки і спостереження.

Категория: Новости