Ученые превратили проволоку в многоразовых роботов — Naked Science
13.07.2017
Редакция

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.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

Вчера, 21:09
Илья Ведмеденко

Российские специалисты разрабатывают четырехдвигательную версию пассажирского Ил-114. Это позволит повысить дальность и грузоподъемность крылатой машины.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: