Ученые создали самоскладывающихся роботов-гармошек

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали новый тип мягких роботов, которые могут самособираться в почти кипящей воде. Как сообщает IEEE Spectrum, эти роботы вырезаются из специального композиционного материала, а при самосборке складываются наподобие гармошки.

Производство мягких роботов сегодня является пока еще трудным процессом, поскольку требует сочетания различных эластичных материалов. Некоторые из таких материалов, не терпят нагрева, а значит из нельзя использовать в 3D-печати. Из-за этого изготовление одного мягкого робота требует довольно много времени.

Новый способ, разработанный исследователями из Массачусетского технологического института, позволяет ускорить этот процесс. В нем используется пленка, состоящая из двух слоев: майлара (полиэтилентерефталата) и поливинилхлорида. Эту пленку пропускают через плоттер, чтобы точно вырезать нужную выкройку.

Полученная выкройка представляет собой широкие участки, имеющие очертания будущего робота и соединенные друг с другом тонкими перемычками. Эти перемычки предварительно нужно немного согнуть. Дальше если поместить выкройку в почти кипящую воду материалы, из которых состоит пленка, начнут сжиматься, но на разную величину. В результате пленка сложится гармошкой и образует робота.

С помощью новой технологии исследователи сумели создать двух роботов: морскую звезду и тунца. Первый робот получил пять щупалец, изгиб которых управлялся с помощью тонких лесок, пропущенных сверху и снизу. Натягивание той или иной лески с помощью сервомотора приводила к сжиманию участка щупальца, где она была натянута. Движениями робота-тунца исследователи управляли переменным магнитным полем.

В августе прошлого года исследователи из Гарвардского университета представили действующий прототип мягкого робота, в конструкции которого не используются жесткие материалы. В новой работе исследователи использовали методы микрофлюидики для постройки простой логической схемы, отвечающей за попеременную подачу давления в пневматические контуры робота.

Для изготовления тела робота и каналов разработчики прибегли к мягкой литографии и 3D-печати. Для работы пневматической системы робота исследователи использовали газ, образующийся при разложении пероксида водорода в присутствии катализатора. Газ через систему клапанов поступал в пневматический контур и приводил в движение нужные части робота.

Василий Сычёв