02.07.2020
Мария Кривоченко

Вдохновленные медузами мягкие роботы превзошли живых собратьев

Инженеры разработали мягких роботов, внешне похожих на медуз. Новая конструкция позволяет им быть более мощными и производительными, чем предыдущие модели, и двигаться быстрее самих животных.

Иллюстрация мягкого робота-медузы. / © НГУ им. н. э. Баумана
Иллюстрация мягкого робота-медузы. / © НГУ им. н. э. Баумана

Мягкая робототехника специализируется на создании роботов из материалов, похожих на ткани человеческого организма. Машины более гибкие, адаптивные и безопасные для людей, что делает их удобными для использования в медицине и на производстве. «Наши предыдущие работы сосредоточились на создании мягких роботов, на которых нас вдохновили гепарды, но, хотя они были очень быстрыми, у них все еще был жесткий внутренний позвоночник», — говорит Цзе Инь, доцент кафедры механической и аэрокосмической инженерии Университета штата Северная Каролина и автор статьи о новом роботе в журнале Advanced Materials Technologies.

Робот-гепард был одной из самых быстрых моделей в “мягкой” робототехнике. Его работа строилась по принципу переключения между двумя состояниями: во время движения он сгибал и разгибал «позвоночник», что обеспечивало ему достаточный отрыв от земли и высокую скорость (старые модели могли передвигаться только как гусеницы). Однако твердый хребет снижал производительность.

Ученые решили создать робота, который будет двигаться по такому же принципу, но состоять только их мягких материалов. Они сконструировали его из трех слоев эластичного полимера: верхний сильно натянут, а нижний содержит внутри кольцеобразный воздушный канал — в итоге образуется купол. Между ними находится третий, ненапряженный слой, который заставляет механизм двигаться в определенном направлении. В расслабленном состоянии он изгибается и выглядит как чаша, а когда в канал корпуса поступает воздух, то расправляется и становится похож на медузу, с силой выталкивая ранее собравшуюся воду и двигаясь вперед. Во время эксперимента роботу удалось разогнаться до 53,3 миллиметра в секунду (для сравнения, обычные медузы, за которыми наблюдали ученые, двигались со скоростью до 30 миллиметров в секунду).

Исследовательская группа показала еще несколько моделей. Первая — быстродвижущийся механизм, похожий на гусеницу. Он предварительно сворачивается, а потом выбрасывает свое тело вперед за счет накопленной энергии. Робот тоже состоит из трех слоев: верхнего — натянутого, нижнего с воздушным каналом внутри и третьего — расслабленного, который заставляет его двигаться как личинка.

Наконец, ученые создали трехсторонний робот-захват. Большинство захватов изначально открыты, и им нужна энергия, чтобы удерживать груз. Конструкция новой модели иная: щупальца робота сжаты, и нужно приложить усилия, чтобы разжать их. Как только они окружают цель, то автоматически закрываются и крепко ее держат. «Преимущество здесь в том, что вам не нужна энергия, чтобы держаться за объект во время транспортировки, — это более эффективно», — уверен Инь.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

7 часов назад
Илья Ведмеденко

Российское МВД вооружилось новейшим компактным пистолетом Лебедева. Он должен заменить морально устаревший ПМ, разработанный конструктором Николаем Макаровым еще в 1948 году.

Позавчера, 16:33
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

Вчера, 11:56
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[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: