Ученые создали самого быстрого робота-медузу — Роботех

Ученые создали самого быстрого робота-медузу

Инженеры-исследователи из Университета штата Северная Каролина и Университета Темпл разработали мягких роботов, вдохновленных медузами, которые могут превзойти их реальных коллег. С практической точки зрения новые медузы-роботы подчеркивают технику, в которой используются предварительно напряженные полимеры, чтобы сделать мягких роботов более мощными.

«Наша предыдущая работа была сосредоточена на создании мягких роботов, которые были вдохновлены гепардами — они были очень быстрыми, у них все еще был жесткий внутренний позвоночник. Мы хотели сделать полностью мягкого робота без внутреннего отдела позвоночника, который бы по-прежнему использовал эту концепцию переключения между двумя стабильными состояниями, чтобы сделать мягкого робота более мощным и быстрым. И одним из животных, которым мы были вдохновлены, была медуза», — говорит Цзе Инь, доцент кафедры механического и аэрокосмического машиностроения в NC State.

Исследователи создали своих новых мягких роботов из двух связанных слоев одного и того же эластичного полимера. Один слой полимера был предварительно напряжен или растянут. Второй слой не был предварительно напряженным и содержал воздушный канал, сообщает пресс-служба университета.

«Мы можем заставить робота изгибаться, нагнетая воздух в канальный слой, и мы контролируем направление этого изгиба, контролируя относительную толщину предварительно напряженного слоя», — говорит Инь.

Медуза-бот немного сложнее, с предварительно напряженным дискообразным слоем, растянутым в четырех направлениях (представьте, что его тянет одновременно на восток и запад, а затем на север и юг одновременно). Канальный слой также отличается, состоящий из кольцевого воздушного канала. Конечным результатом является купол, который выглядит как медуза.

Пока медуза-бот «расслабляется», купол изгибается вверх, как неглубокая чаша. Когда воздух закачивается в канальный слой, купол быстро изгибается вниз, выталкивая воду и продвигаясь вперед. В экспериментальных испытаниях у медузы-бота средняя скорость составляла 53,3 миллиметра в секунду. Это неплохо, учитывая, что ни один из трех исследованных видов медуз не работал быстрее, чем в среднем 30 миллиметров в секунду.

Наконец, исследователи создали трехсторонний захват. Большинство захватов открыты, когда они «расслаблены», и им требуется энергия, чтобы удерживать груз, когда он поднимается и перемещается из точки А в пункт Б. Но Инь и его сотрудники использовали предварительно напряженные слои для создания захватов, положение которых по умолчанию находится в «закрытом» положении. Требуется энергия, чтобы открыть захваты, но как только они на месте, захваты возвращаются в режим «покоя» — крепко удерживая груз.

«Преимущество в том, что вам не нужна энергия, чтобы удерживать объект во время транспортировки — это более эффективно», — говорит Инь.

Медузы часто вдохновляют ученых на создание новой роботизированной техники. Например, медузы стали источником вдохновения для ученых, создавших крошечного робота, способного выполнять сложные действия.

Add a Comment

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