Дослідники Гарвардської школи інженерних і прикладних наук ім. Джона А. Полсона (SEAS) розробили нового поліпшеного м’якого робота, сконструйованого за принципом тіла змії і японської техніки створення об’ємних моделей – кірігамі. Цей робот набагато швидший і «розумніший» за ранніх прототипів. При розробці пристрою вчені застосовували методи чисельного моделювання за допомогою нейронних мереж і аналітику.

Кірігамі – стародавня техніка конструювання з паперу. Для створення об’ємних і пластичних паперових скульптур японські майстри застосовують невеликі надрізи на поверхні матеріалу. Ці фігури добре розтягуються і приймають химерні форми. Робот-змія змінює свою структуру аналогічним чином: він може розтягуватися, випускаючи «луску», зчіплюється з поверхнями, за якими повзе, і навіть може повністю ховати виступаючі частини на шкірі. Так ергономічні якості і швидкість пересування ще більш зростають.

Вчені вже намагалися створити роботів-змій, але всі попередні прототипи рівномірно трансформувалися при розтягуванні. У нового примірника усунені всі недоробки. Науковий співробітник SEAS Ахмад Рафсанджані (Ahmad Rafsanjani) повідомив, що дана роботизована машина – перша в світі з подібним адаптованим до поверхні покриттям. В оболонці кірігамі випуск «лусочок» проводиться не одночасно, це обумовлено унікальною структурою осередків на шкірі робота. Розробку можна використовувати для створення контактних поверхонь і «розумних» покриттів, повністю змінюючи структуру предметів, їх морфологічні ознаки, підкреслив фахівець.

Під час дослідження вчені об’єднали дві фізичні властивості матеріалу: розмір отворів і кривизну поверхні. Керуючи цими функціями, можна контролювати спливання «зміїних лусочок». Роботизована шкіра згорнута в циліндр з приводом, що подає зусилля на обидва кінці змії. Кожна ділянка поверхні робота можна запрограмувати на різний стан шкіри (гладка, з рівномірно випущеної лускою і т.д.). Таким чином, в пристрої присутні два фізичних стану: зігнутий (деформований) і вільний.

Фахівці пророкують своїй розробці велике майбутнє. Подібні гнучкі роботизовані машини будуть корисні при створенні нового лапараскопічного обладнання. Однак, щоб прийти до цього, вченим потрібно попрацювати над розмірами робота і надати йому ще більше гнучкості.

Оболонку пристрою також може використовувати як самостійний матеріал, наприклад, для створення контактних поверхонь (які реагують на дотики), захисних костюмів і різного спорядження для екстремальних видів спорту. Крім цього, матеріали з так званими «налаштованими» властивостями застосовуються в акустиці, оптиці і електроніці. Розробка отримала схвалення Національного Наукового Фонду США (National Science Foundation).

Автор: Тетяна Козодой


Читайте також:

Реалістичний симулятор AADS: розробка для тренування навичок самокерованих авто

Робот Blue – перший зразок нового покоління «розумних» машин

Коментарi