13.07.2017
Редакция Naked Science

Ученые превратили проволоку в многоразовых роботов

Американские инженеры разработали систему для перепрограммирования роботов из проволоки.

giphy_1
©Wikipedia

Несмотря на развитие технологий, проектирование, сборка и обслуживание роботов остается трудоемким процессом. Традиционно подобные механизмы представляют собой электронные устройства, однако в качестве альтернативы рассматриваются также системы из эластичных и даже съедобных материалов. При этом большинство таких прототипов рассчитаны на выполнение крайне ограниченного круга задач, скажем, проводить определенные операции. Чтобы расширить сферу приложений, исследователям необходимо создать сравнительно простую конструкцию, которая помимо функций позволит программировать, в том числе свою геометрию. Ранее такого (модульного) робота продемонстрировали швейцарские инженеры.

 

В новой работе сотрудники Корнеллского университета, Массачусетского технологического института и Колумбийского университета представили прототип робота, форма которого может корректироваться специальным аппаратом. Заготовка, из которой формируется устройство, представляет собой три фрагмента металлической проволоки, которые объединены двумя моторами. Они рассчитаны на вращение отрезков вокруг оси. Для изменения формы авторы создали установку, которую назвали 1D-принтером. Она состоит из колеса со штырем, изгибающего проволоку при повороте. Проектированием занимается эволюционный алгоритм, поэтому ожидается, что со временем производительность роботов будет возрастать.

 

По словам ученых, чтобы подготовить робота, требуется поместить проволоку в 1D-принтер, указать задачи и условия, в которых механизм будет действовать. Затем алгоритм автоматически рассчитывает оптимальную форму и запускает процесс производства. Так, для передвижения по трубе проволока будет деформирована таким образом, чтобы устройство могло зацепиться сразу в двух точках и перемещаться в нужном направлении за счет моторов. В случае ровной поверхности конструкция, вероятно, примет форму, наиболее подходящую для перекатывания. Возможность повторного использования обусловлена включением в проволоку алюминия — этот металл легко поддается механической обработке.

 

Исследователи отмечают, что технология может применяться в разных областях. Например, после усовершенствования она будет актуальна для космических миссий: теоретически описанный аппарат может размещаться в зондах и модулях и по мере необходимости изготавливать дешевых роботов под конкретную задачу. Также, по сравнению с узкоспециализированными механизмами, это поможет снизить нагрузку на ракеты-носители. Между тем идея быстро производимых роботов реализовалась и ранее. В 2015 году специалисты из Массачусетского технологического института предложили печатать роботов с гидравлическими узлами на 3D-принтере. За счет простоты конструкции они почти не нуждались в дальнейшей доработке.

 

Подробности работы представлены в журнале IEEE Robotics and Automation Letters.

 

Помимо сложности в сборке многие современные прототипы роботов ограничены традиционными источниками энергии. В качестве альтернативы осенью минувшего года британские ученые представили машину, которая извлекает энергию из живых организмов.

 

Демонстрация технологии / ©Sebastian Risi

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Вчера, 09:29
ФизТех

Переключения магнетиков между спиновыми состояниями могут передавать логический сигнал, и этим процессом можно заменить перенос электронов в современных процессорах. Ученым из МФТИ и их коллегам из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова и Испании впервые удалось зарегистрировать специфический переход соединения железа между состояниями. Это поможет разработать процессоры и устройства памяти с большим отношением производительности к количеству потребляемой энергии.

30 ноября
Илья Ведмеденко

Специалисты «Иркута» собрали первый МС-21-300, имеющий крыло из композиционных материалов российского производства. Вскоре должен состояться его первый полет.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

26 ноября
Ольга Иванова

Исследовательская группа из Великобритании провела эксперимент и выяснила, какие факторы могут быть причиной удовольствия, получаемого от объятий.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: