Ученые сделали полностью автономного мягкого робота — Роботех

Ученые сделали полностью автономного мягкого робота

Большинство мягких роботов сегодня полагаются на внешнее питание и управление, что делает их привязанными к бортовым системам или оснащенными жесткими компонентами. Но исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) и отдела инженерных и прикладных наук Калифорнийского технологического института разработали мягкие роботизированные системы, вдохновленные оригами, которые могут перемещаться и изменять форму в ответ на внешние раздражители. проложив путь для полностью автономных мягких роботов.

Посредством последовательных сгибов оригами может совмещать несколько форм и функций в одной структуре. Используя материалы, известные как жидкокристаллические эластомеры, которые изменяют форму при воздействии тепла, исследовательская группа напечатала 3D-модели два мягких шарнира, которые складываются при разных температурах и, таким образом, могут быть запрограммированы для складывания в определенном порядке, сообщает пресс-служба Калифорнийского технологического института.

«Использование петель облегчает программирование роботизированных функций и контроль того, как робот изменит форму. Вместо того, чтобы все тело мягкого робота деформировалось способами, которые трудно предсказать, вам нужно только запрограммировать, как несколько небольших областей вашей структуры будут реагировать на изменения температуры », — сказал аспирант в Калифорнийском технологическом институте и соавтор статьи Коннор МакМахан.

«Благодаря нашему методу 3D-печати активных петель мы полностью программируем в зависимости от температурного отклика, величины крутящего момента, который петли могут создавать, угла их изгиба и ориентации сгиба. Наш метод изготовления облегчает интеграцию этих активных компонентов с другими материалами», — сказал аспирант SEAS и Высшей школы искусств и наук, соавтор статьи Арда Котикян.

Чтобы продемонстрировать этот метод, команда создала несколько программных устройств, в том числе автономного робота «Rollbot». Роллбот выглядит как плоский лист длиной около 8 сантиметров и шириной 4 сантиметра. Если его положить на горячую поверхность, около 200 градусов по Цельсию, один набор петель складывается, и робот складывается в пятиугольное колесо.

Другой набор петель встроен в каждую из пяти сторон колеса. Шарнир складывается при контакте с горячей поверхностью, приводя колесо в движение на следующую сторону, где складывается следующий шарнир. Когда они скатываются с горячей поверхности, шарниры раскрываются и готовы к следующему циклу.

Другое устройство, помещенное в жаркую среду, может сложиться в компактную форму, напоминающую скрепку для бумаг, и развернуться при охлаждении.

Хотя это исследование было сосредоточено только на температурных реакциях, жидкокристаллические эластомеры также могут быть запрограммированы на реагирование на свет, pH, влажность и другие внешние раздражители.

«Способность интегрировать активные материалы в объекты с 3D-печатью позволяет проектировать и изготавливать совершенно новые классы мягких роботизированных материалов», — говорит профессор биологической инженерии в Hansjorg Wyss в SEAS и соавтор исследования Дженнифер А. Льюис.

Add a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *